Zwicky 18 es una galaxia enana compacta de color azul situada a unos 59 millones de años luz de distancia [2] en la constelación de la Osa Mayor . La galaxia fue identificada por primera vez por el astrónomo suizo Fritz Zwicky en un estudio fotográfico de galaxias en la década de 1930. [3]
Estudios realizados en el Observatorio Palomar hace unos 40 años llevaron a los astrónomos a creer que la galaxia comenzó a formarse con estrellas miles de millones de años después que sus vecinas galácticas. Las galaxias que se parecen a la apariencia joven de I Zwicky 18 normalmente sólo se encuentran en el universo primitivo. Las primeras observaciones con el telescopio espacial Hubble sugirieron una edad de 500 millones de años para I Zwicky 18. [4]
Los astrónomos han planteado la hipótesis de la existencia de galaxias enanas jóvenes en un universo frío dominado por la materia oscura. Sin embargo, las galaxias enanas de hasta 500 millones de años serían mucho más débiles que I Zwicky 18. Por lo tanto, es poco probable que I Zwicky 18 haya formado todas sus estrellas recientemente en un universo frío dominado por la materia oscura. [5] [6]
Observaciones posteriores con el telescopio espacial Hubble descubrieron estrellas débiles y antiguas dentro de la galaxia, lo que sugiere que su formación estelar comenzó hace al menos mil millones de años y posiblemente hasta diez mil millones de años. Por lo tanto, la galaxia puede haberse formado al mismo tiempo que la mayoría de las demás galaxias. [7]
Las observaciones espectroscópicas con telescopios terrestres han demostrado que I Zwicky 18 está compuesta casi exclusivamente de hidrógeno y helio , los principales ingredientes creados en el Big Bang . La composición primordial de la galaxia sugiere que su tasa de formación de estrellas ha sido mucho menor que la de otras galaxias de edad similar. La galaxia ha sido estudiada con la mayoría de los telescopios de la NASA, incluidos el telescopio espacial Spitzer , el observatorio de rayos X Chandra , el Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer (FUSE), [2] y el telescopio espacial James Webb . [8] Sin embargo, sigue siendo un misterio por qué I Zwicky 18 formó tan pocas estrellas en el pasado y por qué está formando tantas estrellas nuevas en este momento. [2]
En 2015, un estudio encontró una región muy grande de helio ionizado en esta pequeña galaxia, lo que tiende a ser más frecuente en galaxias muy distantes con baja presencia de metales. La ionización del helio implica la presencia de objetos que emiten una radiación lo suficientemente intensa como para arrancar electrones de los átomos de helio. [9] Por lo tanto, los científicos plantean la hipótesis de que I Zwicky 18 debe contener estrellas de Población III , que están casi ausentes en todas las demás galaxias del universo local. [10]
Los astrónomos del Instituto Científico del Telescopio Espacial en Baltimore, Maryland y la Agencia Espacial Europea determinaron la distancia observando las estrellas variables Cefeidas dentro de I Zwicky 18. Estas estrellas masivas y centelleantes pulsan a un ritmo regular. El momento de sus pulsaciones está directamente relacionado con su brillo. El equipo determinó el brillo observado de tres Cefeidas y lo comparó con el brillo real predicho por los modelos teóricos. Estos modelos se calcularon específicamente para la deficiencia de elementos pesados en I Zwicky 18, lo que indica que las estrellas de la galaxia se formaron antes de que estos elementos fueran abundantes en el universo. La distancia de las Cefeidas también se validó a través del brillo observado de las estrellas rojas más brillantes con más de mil millones de años de antigüedad. [7]
Los datos del Hubble sugieren que I Zwicky 18 se encuentra a 59 millones de años luz de la Tierra. La distancia de la galaxia, mayor de lo esperado, puede explicar por qué los astrónomos han tenido dificultades para detectar estrellas más antiguas y débiles dentro de la galaxia. Las estrellas débiles y viejas de I Zwicky 18 están casi al límite de la resolución y sensibilidad del Hubble. [11]
I Zwicky 18 está clasificada como una galaxia irregular enana y también como una galaxia compacta azul [12] y una galaxia con brotes de formación estelar [13] . I Zwicky 18 es mucho más pequeña que nuestra Vía Láctea y tiene apenas 3.000 años luz de diámetro [14] . Es posible que I Zwicky 18 aún esté creando estrellas de la Población III : la espectroscopia muestra que sus estrellas están compuestas casi en su totalidad de hidrógeno y helio , con elementos más pesados casi completamente ausentes [15] . Los nudos blanco azulados concentrados incrustados en el corazón de la galaxia son dos importantes regiones de brotes de formación estelar donde las estrellas se están formando a un ritmo frenético. Los filamentos azules tenues que rodean las regiones centrales de brotes de formación estelar son burbujas de gas que han sido arrastradas por vientos estelares y explosiones de supernovas de una generación anterior de estrellas jóvenes y calientes. Este gas ahora está calentado por una intensa radiación ultravioleta liberada por una nueva generación de estrellas jóvenes y calientes [16] .
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