Ciencia

Hallan bolsa de oxígeno en galaxia prístina

Observaciones del JWST revelan inhomogeneidad química a escalas de 10 pársecs en LAP2, una galaxia extremadamente pobre en metales a z=4.2 magnificada por el cúmulo Abell 2744.

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Un equipo internacional de astrónomos detectó una concentración localizada de oxígeno en el núcleo de LAP2, una galaxia extremadamente pobre en metales situada a z=4.2 detrás del cúmulo Abell 2744, según un estudio publicado en arXiv y firmado por Matteo Messa, Eros Vanzella y Tommaso Treu, entre otros. La galaxia, magnificada unas 50 veces por lente gravitacional, es intrínsecamente muy tenue (MUV = −12.7) y tiene una masa estelar de apenas unas 10^5 masas solares, comparable a la de un cúmulo estelar masivo.

Las nuevas observaciones con el instrumento NIRSpec del JWST, con una exposición de aproximadamente 13.6 horas, no detectaron la línea [O III]λ5007 en el espectro integrado, lo que impone un límite superior de 12 + log(O/H) ≤ 6.4, equivalente a menos del 0.5% de la metalicidad solar. Sin embargo, en el núcleo compacto —con un radio efectivo de unos 7 pársecs— sí se detectó emisión débil de [O III] con significancia de 4σ, de donde se deriva una abundancia de oxígeno de 12 + log(O/H) ≃ 6.6, cercana al 1% del valor solar. Esa diferencia puede explicarse por autoenriquecimiento local, que requeriría apenas unas 0.2 masas solares de oxígeno recién sintetizado, o por un parámetro de ionización más alto en el núcleo.

El hallazgo, que ubica a LAP2 entre las galaxias más pobres en metales conocidas, sugiere que los entornos de baja densidad pueden preservar gas casi prístino mucho después de la reionización. El límite superior en la línea He IIλ1640 no descarta una contribución de estrellas libres de metales, y los autores reportan además un componente tentativo de Hα desplazado más de 30 pársecs de la emisión estelar, posiblemente gas ionizado por radiación escapada.

En corto: El estudio, disponible en arXiv, documenta una inhomogeneidad química a escalas de 10 pársecs en LAP2 y extiende el censo de galaxias extremadamente pobres en metales confirmadas espectroscópicamente hasta masas de cúmulos estelares; la detección del núcleo y los límites superiores del gas externo quedan sujetos a la calibración de líneas fuertes extrapolada a baja metalicidad.

Con información de arXiv · Fuente oficial