Galaxias de alto corrimiento al rojo y evolución cósmica
La observación de galaxias con alto corrimiento al rojo permite a los astrónomos retroceder en el tiempo para observar cómo se ensamblaron las galaxias, trazando cómo la formación estelar y las propiedades de las galaxias han cambiado a lo largo de la historia cósmica.
Definition
Las galaxias de alto corrimiento al rojo son galaxias observadas a grandes distancias cosmológicas, cuya luz fue emitida cuando el universo era joven; su estudio rastrea la evolución cósmica, el cambio en la población de galaxias y la tasa global de formación estelar a lo largo de la historia del universo.
Scope
Este tema abarca las técnicas utilizadas para encontrar galaxias distantes, como el método Lyman-break, el ascenso y descenso de la densidad de la tasa de formación estelar cósmica, la evolución de los tamaños, masas y morfologías de las galaxias con el corrimiento al rojo, el papel de las galaxias tempranas en la reionización cósmica, y el impacto de los estudios de campo profundo y los sondeos infrarrojos.
Core questions
- ¿Cómo se detectan y confirman las galaxias en el universo distante y temprano?
- ¿Cómo ha evolucionado la densidad de la tasa de formación estelar cósmica a lo largo del tiempo?
- ¿Cómo cambian los tamaños, masas y formas de las galaxias con el corrimiento al rojo?
- ¿Qué papel desempeñaron las galaxias tempranas en la reionización del universo?
Key theories
- La técnica Lyman-break
- Las galaxias distantes con formación estelar se identifican por la fuerte caída en sus espectros hacia el azul del límite de Lyman, lo que permite seleccionar grandes muestras fotométricamente por corrimiento al rojo.
- La historia de la formación estelar cósmica
- La tasa de formación estelar promediada por volumen aumentó desde los primeros tiempos hasta un pico hace aproximadamente diez mil millones de años y ha disminuido desde entonces, definiendo la cronología del crecimiento de las galaxias.
- Galaxias tempranas y reionización
- Se cree que las primeras generaciones de galaxias produjeron los fotones ultravioleta que reionizaron el hidrógeno intergaláctico, vinculando la formación de galaxias con una importante transición cósmica.
Clinical relevance
Las observaciones de alto corrimiento al rojo constituyen el registro más directo de cómo evolucionaron las galaxias y el universo, proporcionando la cronología empírica que las teorías de formación de galaxias deben igualar e impulsando el diseño de telescopios espaciales de campo profundo e infrarrojos.
History
Los estudios de imágenes profundas en la década de 1990, incluyendo el Hubble Deep Field y la selección Lyman-break de Steidel, abrieron el universo de alto corrimiento al rojo al estudio sistemático. El diagrama de Madau resultante de la historia de formación estelar cósmica, refinado por estudios multi-longitud de onda e infrarrojos, se convirtió en un referente para la evolución de las galaxias.
Key figures
- Charles Steidel
- Piero Madau
- Mark Dickinson
Related topics
Seminal works
- steidel1996
- madau2014
- dayal2018
Frequently asked questions
- ¿Por qué observar galaxias distantes significa mirar hacia atrás en el tiempo?
- La luz viaja a una velocidad finita, por lo que la luz de una galaxia muy distante la abandonó hace miles de millones de años. Por lo tanto, ver galaxias de alto corrimiento al rojo las muestra como eran en el universo temprano, no como son hoy.
- ¿Qué es el corrimiento al rojo?
- El corrimiento al rojo es el estiramiento de la luz a longitudes de onda más largas a medida que viaja a través del universo en expansión. Un mayor corrimiento al rojo significa que la luz fue emitida antes y ha viajado más lejos, por lo que el corrimiento al rojo sirve como una medida de la distancia cósmica y el tiempo de retroceso.