Amy J. Barger (nacida el 18 de enero de 1971) es una astrónoma estadounidense y profesora de astronomía Henrietta Leavitt en la Universidad de Wisconsin-Madison . Se la considera pionera en la combinación de datos de múltiples telescopios para monitorear múltiples longitudes de onda y en el descubrimiento de galaxias distantes y agujeros negros supermasivos , que están fuera del espectro visible . Barger es un miembro activo de la Unión Astronómica Internacional . [1] [2] [3]
Barger obtuvo una licenciatura en astronomía y física en 1993 en la Universidad de Wisconsin-Madison. Fue becaria Marshall en el King's College de la Universidad de Cambridge y recibió un doctorado en filosofía en astronomía de la universidad en 1997. [4] Barger ocupa puestos como profesora de astronomía Henrietta Leavitt en la Universidad de Wisconsin-Madison y como miembro de la facultad de posgrado afiliada en el Departamento de Física y Astronomía de la Universidad de Hawái . [5]
Los descubrimientos de la investigación de Barger se refieren a la actividad y los objetos del Universo distante , incluidas las galaxias polvorientas, los cuásares y los agujeros negros supermasivos. [5] Su investigación ha revolucionado los modelos actuales y ampliamente aceptados de cómo evolucionan las galaxias y los agujeros negros supermasivos. [1]
De 1996 a 2000, Barger recibió una beca postdoctoral del Instituto de Astronomía de la Universidad de Hawái. [5] Durante este tiempo, formó parte de la colaboración MORPHS , un grupo de investigación que estudió la formación y morfologías de galaxias distantes. [6] Basándose en los datos que recuperaron de las imágenes de campo amplio y de la cámara planetaria 2 del telescopio espacial Hubble , la fotometría y la espectroscopia , el grupo pudo analizar y catalogar aproximadamente 2000 galaxias distantes en 10 cúmulos y concluir que la transformación espectral y morfológica de las galaxias se vio afectada por dos escalas de tiempo y/o procesos físicos diferentes. [7] [8]
Barger también utilizó el Submillimetre Common-User Bolometer Array (SCUBA), una cámara de infrarrojo lejano , para descubrir nuevos cuásares, y como becaria Hubble de 1999 y becaria Chandra en general, [5] [9] se le concedió acceso al Observatorio de rayos X Chandra (CXO) de la NASA .
En enero de 2000, los resultados de la búsqueda de Barger y sus colegas sobre los orígenes del fondo cósmico de rayos X se presentaron en la 195.ª reunión nacional de la Sociedad Astronómica Americana en Atlanta, Georgia. Con los datos que recogieron de su investigación en el CXO, el equipo amplió la investigación previa al descubrir que aproximadamente un tercio de los orígenes del fondo cósmico de rayos X son núcleos galácticos activos (AGN, por sus siglas en inglés) que emiten luz que no está en el espectro visible. Los AGN contienen un agujero negro masivo que produce rayos X a medida que el gas es atraído hacia ellos prácticamente a la velocidad de la luz. El equipo también descubrió que las galaxias ultra débiles son una fuente de otro tercio del fondo cósmico de rayos X. Las galaxias ultra débiles emiten poca o ninguna luz visible debido a la formación de polvo a su alrededor o debido a la absorción de luz visible por gas frío. El equipo concluyó que se necesitaban más observaciones ópticas con telescopios más potentes, como el Next Generation Space Telescope y el Constellation-X , para obtener más información sobre los dos tipos de objetos distantes que observaron. [10] [11]
Como continuación de la investigación presentada en enero, Barger dirigió un equipo de investigación de agujeros negros. El equipo utilizó un telescopio Keck de 10 metros , el telescopio James Clerk Maxwell y el Very Large Array del Observatorio Nacional de Radioastronomía para estudiar los intervalos de tiempo de crecimiento de los agujeros negros y descubrió que la actividad de una gran cantidad de agujeros negros en galaxias cercanas era mayor y más reciente de lo que se creía. El equipo concluyó que, contrariamente a la creencia generalizada, no todos los agujeros negros se formaron cuando lo hicieron las galaxias. Más bien, hay agujeros negros que crecen lentamente en la actualidad y tardan más de mil millones de años en formarse. En diciembre de 2000, Barger dirigió la presentación de los hallazgos en una conferencia de prensa en el 20º Simposio de Texas sobre Astrofísica Relativista, en Austin, Texas. [3] [12]
En 2000, Barger se convirtió en profesora adjunta de astronomía en la Universidad de Wisconsin-Madison mientras completaba su beca en la Universidad de Hawai y finalmente se unió a la facultad como astrónoma adjunta visitante. [13]
En 2001, recibió el premio Annie Jump Cannon de la Asociación Estadounidense de Mujeres Universitarias en Astronomía por su investigación del fondo de rayos X, que conduciría a futuras investigaciones espectroscópicas. Durante este tiempo, Barger estaba de licencia de la facultad de la Universidad de Wisconsin-Madison para realizar investigaciones en la Universidad de Hawái y había obtenido una beca de la Fundación Nacional de Ciencias para financiar su trabajo. [14]
En 2002, ganó el Premio Newton Lacy Pierce en Astronomía por sus destacados logros en investigación astronómica observacional durante los últimos cinco años. [5] [15] En octubre de 2003, Barger recibió una beca de la Fundación Packard de 625.000 dólares para Ciencia e Ingeniería por su investigación. [13]
En 2005, los resultados de un estudio dirigido por Barger sobre cómo crecen los agujeros negros y las galaxias se publicaron en The Astronomical Journal . El equipo capturó y observó imágenes de rayos X de larga exposición de agujeros negros normalmente oscurecidos por gas y polvo para determinar que están entre 1 y 12 mil millones de años luz de distancia de la Tierra . Con Chandra Deep Field North y South , el Hubble Deep Field y las imágenes del Lockman Hole , los investigadores pudieron contar con precisión el número de agujeros negros que existen entre los que están más cerca y más lejos de la Tierra. El equipo descubrió que los primeros agujeros negros, que son parte del Universo primitivo y tienen al menos 100 millones de veces la masa del Sol, alcanzan rápidamente un límite de tamaño y dejan de acumular materia. Los agujeros negros con una masa entre 10 millones y 100 millones de veces la del Sol continúan acumulando materia y crecen lentamente en comparación. [16] [17] [18] Los investigadores descubrieron que uno o más sistemas conectan la formación de estrellas de una galaxia con su pérdida de materiales cósmicos a través de su agujero negro porque los procesos ocurren simultáneamente. Barger y su equipo se refieren al aparente cambio en la formación de estrellas de galaxias masivas a galaxias relativamente livianas como " reducción cósmica " y, a medida que este fenómeno continúe, las galaxias enanas serán la principal fuente de formación de estrellas antes de que el universo se oscurezca a medida que las galaxias más antiguas se desvanezcan. [19]
Las investigaciones de Barger y sus colegas sobre el Universo temprano [1] han servido de base para la estratigrafía cósmica, que es el proceso de obtención de desplazamientos al rojo de las galaxias a través de imágenes de campo profundo para cronologizar la formación de galaxias y estrellas desde el Big Bang . Cuanto más desplazadas al rojo están las galaxias (o cuanto más cerca del rojo está la longitud de onda de la luz estirada de las galaxias), más antiguas, más brillantes, menos numerosas y más alejadas están de la Tierra. [20] [21]
En 2013, Barger, el ex asesor Ryan Keenan y el astrónomo Lennox Cowie publicaron los resultados de un estudio sobre la densidad de la materia galáctica en The Astrophysical Journal . El equipo utilizó estudios de corrimiento al rojo y espectroscopia para observar y estimar la distribución de materia luminosa y oscura en una muestra de galaxias y descubrió que la galaxia de la Tierra, la Vía Láctea , está dentro de un gran vacío llamado el Vacío KBC para el equipo de investigación. A partir de 2017, el Vacío KBC es el vacío más grande conocido con un diámetro de aproximadamente 2 mil millones de años luz. [22] [23] [24] En ese mismo año, el ex alumno de Barger, Benjamin Hoscheit, presentó los resultados de su estudio de seguimiento, en el que Hoscheit utilizó el efecto Sunyaev-Zel'dovich cinemático lineal (kSZ) para medir los movimientos de los cúmulos de galaxias y confirmar la existencia del vacío KBC de forma esférica, que está rodeado por una capa de galaxias, estrellas y otros materiales cósmicos. [25] [26]