WORLD NEWS
La formación estelar está al 40% del nivel de hace 4.500 millones de años, mientras el hidrógeno atómico está al 74%: no es una simple escasez de combustible
En un estudio que combina observaciones del radiotelescopio FAST y DESI, se determinó que durante los últimos 4.500 millones de años, la tasa cósmica de formación estelar cayó a cerca del 41% de su nivel anterior, mientras las mediciones sin corregir sitúan el hidrógeno atómico neutro en torno al 74%. Esto significa que es difícil explicar el fenómeno de que se formen menos estrellas simplemente por el agotamiento del combustible de hidrógeno atómico.
No es una imagen directa de cuánto gas queda en las galaxias individuales. Las muy débiles señales de 21 cm de aproximadamente 2,5 millones de galaxias se superpusieron estadísticamente para medir el promedio, y la reducción de hidrógeno puede reducirse mediante una corrección sistemática de errores.
¿Qué se midió y cómo?
Los investigadores combinaron el espectro de radio de 21 cm de hidrógeno atómico neutro de FAST con datos espectroscópicos ópticos de DESI. Utilizando alrededor de 2,5 millones de galaxias que cubren unos 12.000 grados cuadrados de cielo, estimamos la densidad promedio de hidrógeno en el universo superponiendo señales que eran demasiado débiles para ser detectadas individualmente. Va desde un corrimiento al rojo de 0 a 0,41, o aproximadamente los últimos 4.500 millones de años.
¿Qué tan grande es la diferencia entre las dos tasas de disminución?
Hace 4.500 millones de años, la densidad de la tasa de formación estelar era aproximadamente 2,46 veces mayor que la actual. La densidad del hidrógeno atómico neutro durante el mismo período fue 1,35 ± 0,10 veces el valor actual en los datos sin procesar, y se estimó en 1,12 ± 0,10 veces después de una corrección de errores sistemática conservadora. La reducción en la formación de estrellas es mucho mayor que la reducción del hidrógeno atómico.
¿Por qué el hidrógeno atómico no es el combustible de las estrellas?
Las estrellas nacen principalmente en nubes densas y frías de hidrógeno molecular. El hidrógeno atómico neutro es un reservorio importante, pero primero debe convertirse en hidrógeno molecular y las nubes se enfriarán lo suficiente y se agruparán. Por lo tanto, incluso si la cantidad total de hidrógeno atómico no disminuye significativamente, la formación de estrellas puede disminuir si disminuye la conversión de hidrógeno molecular o la eficiencia de la formación de estrellas.
¿Qué aún no está claro?
Los métodos de superposición de señales producen promedios precisos para un gran número de galaxias, pero pueden ocultar la diversidad de galaxias individuales. También persisten errores sistemáticos como la selección de muestras, señales de galaxias vecinas en el haz y correcciones de masa de hidrógeno. Los investigadores aplicaron varias correcciones, pero será necesario reducir el tamaño exacto de la disminución con observaciones de seguimiento.
Qué comprobar a continuación
El hidrógeno molecular y el hidrógeno atómico deben medirse juntos en el mismo grupo de galaxias, y deben compararse las diferencias según la masa, el entorno y la forma de la galaxia. También se necesitan observaciones que midan directamente la señal de 21 cm más atrás en el tiempo. En lugar de confirmar una causa única para la disminución de la formación estelar, estos resultados establecen un nuevo estándar que descarta explicaciones simples del agotamiento del combustible.