Trazan moléculas aromáticas en el Universo temprano

Esa molécula se llama hidrocarburo aromático policíclico (HAP). En la Tierra también se encuentra en el carbón y el alquitrán. En el espacio, es un componente del polvo, que junto con el gas, llena el espacio entre las estrellas dentro de las galaxias.

El estudio, que acaba de ser publicado en el Astrophysical Journal, representa la primera vez que los astrónomos han sido capaces de medir las variaciones de las emisiones de HAP en galaxias distantes con diferentes propiedades.

Tiene implicaciones importantes para los estudios de galaxias distantes porque la absorción y la emisión de la energía por las partículas de polvo pueden cambiar opiniones de los astrónomos sobre las galaxias distantes.

"A pesar de la ubicuidad de los HAP en el espacio, observarlos en galaxias lejanas ha sido una tarea difícil", dijo Irene Shivaei, estudiante de postgrado de la Universidad de California Riverside, y líder del estudio. "Una parte significativa de nuestro conocimiento de las propiedades y cantidades de HAP en otras galaxias se limita al universo cercano".

La investigación se llevó a cabo como parte de la encuesta MOSDEF encuesta, un estudio que utiliza el telescopio Keck en Hawai para observar el contenido de alrededor de 1.500 galaxias cuando el universo tenía entre 1.500 y 4.500 millones de años. Los investigadores observaron los espectros de luz visible emitidos de una muestra grande y representativa de galaxias durante la era de pico de la actividad de formación estelar en el universo.

Además, los investigadores incorporaron datos de imágenes infrarrojas del Telescopio Espacial Spitzer de la NASA y el Observatorio Espacial Herschel de la Agencia Espacial Europea para rastrear la emisión de hidrocarburos aromáticos policíclicos en bandas de infrarrojo medio y la emisión de polvo térmico en longitudes de onda del infrarrojo lejano.

Los investigadores concluyeron que la emisión de moléculas de hidrocarburos aromáticos policíclicos se suprime en galaxias de baja masa, que también tienen una fracción inferior de metales, que son átomos más pesados que el hidrógeno y el helio. Estos resultados indican que es probable que las moléculas de hidrocarburos aromáticos policíclicos sean destruidas en el entorno hostil de galaxias de baja masa y pobres en metales con radiación intensa.

Los investigadores también encontraron que la emisión de hidrocarburos aromáticos policíclicos es relativamente más débil en las galaxias jóvenes en comparación con las más antiguas, lo que puede deberse al hecho de que las moléculas de hidrocarburos aromáticos policíclicos no se producen en grandes cantidades en galaxias jóvenes.

Encontraron que la actividad de formación estelar y la luminosidad infrarroja en el universo hace 10.000 millones de años es aproximadamente 30 por ciento más alta que la medida previamente.

El estudio de las propiedades de las bandas de emisión de infrarrojo medio de los hidrocarburos aromáticos policíclicos en el universo lejano es de fundamental importancia para mejorar nuestra comprensión de la evolución del polvo y el enriquecimiento químico en las galaxias a lo largo del tiempo cósmico.

El lanzamiento previsto del Telescopio Espacial James Webb en 2018 empujará los límites de nuestro conocimiento sobre el polvo y el hidrocarburo aromático policíclico en el universo primitivo.