Se encuentra una sorprendente galaxia temprana mediante aprendizaje automático

Nuevos resultados logrados mediante la combinación de datos capturados por el Telescopio Subaru y el poder del aprendizaje automático han permitido descubrir una galaxia con una abundancia de oxígeno extremadamente baja del 1,6% respecto a la solar, rompiendo el anterior récord de menor abundancia de oxígeno. La abundancia de oxígeno medida sugiere que la mayoría de las estrellas de esta galaxia se formaron muy recientemente.

Para comprender la evolución de las galaxias, los astrónomos necesitan estudiar aquellas en varias etapas de formación y evolución. La mayoría de las galaxias del Universo moderno son galaxias maduras, pero la cosmología estándar predice que puede haber todavía unas pocas galaxias en una etapa temprana de formación en el Universo moderno. Debido a que estas galaxias en etapa temprana son raras, un equipo de investigación internacional las buscó en los datos de imágenes de campo amplio tomadas con el Telescopio Subaru. «Para encontrar las muy tenues y raras galaxias, era indispensable obtener datos profundos y de amplio campo tomados con el Telescopio Subaru», enfatiza el Dr. Takashi Kojima, el líder del equipo.

Sin embargo, fue difícil encontrar galaxias en la etapa inicial de formación a partir de los datos porque los de campo amplio incluyen hasta 40 millones de objetos. Así que el equipo de investigación desarrolló un nuevo método de aprendizaje automático para encontrar tales galaxias a partir de tan gran cantidad de datos. Hicieron que una computadora aprendiera repetidamente los colores de las galaxias que se esperaban de los modelos teóricos, y luego dejaron que seleccionara solo las galaxias en una etapa temprana de formación.

La galaxia HSC J1631+4426, con la menor abundancia de oxígeno conocida. (Foto: NAOJ/Kojima et al.)

El equipo de investigación realizó entonces observaciones de seguimiento para determinar las proporciones de abundancia de elementos de 4 de los 27 candidatos seleccionados por la computadora. Encontraron que una galaxia (HSC J1631+4426), ubicada a 430 millones de años-luz de distancia en la constelación de Hércules, tiene una abundancia de oxígeno de solo el 1,6 por ciento de la del Sol. Estos son los valores más bajos jamás reportados para una galaxia. La abundancia de oxígeno medida sugiere que la mayoría de las estrellas de esta galaxia se formaron muy recientemente. En otras palabras, esta galaxia está atravesando una etapa temprana de evolución galáctica.

«Lo que es sorprendente es que la masa estelar de la galaxia HSC J1631+4426 es muy pequeña, 0,8 millones de masas solares. Esta masa estelar es solo alrededor de 1/100.000 de la de nuestra galaxia Vía Láctea, y comparable a la masa de un cúmulo de estrellas en nuestra Vía Láctea», dijo el Prof. Ouchi del Observatorio Astronómico Nacional de Japón y la Universidad de Tokio. Esta pequeña masa también apoya la naturaleza primordial de la galaxia HSC J1631+4426.

El equipo de investigación cree que hay dos indicaciones interesantes a partir de este descubrimiento. Primero, es la evidencia de la existencia de una galaxia en una etapa tan temprana de su evolución hoy en día. En el marco de la cosmología estándar, se cree que aún nacen nuevas galaxias en el universo actual. El descubrimiento de la galaxia HSC J1631+4426 respalda pues la imagen de la cosmología estándar. En segundo lugar, podemos ser testigos de una galaxia recién nacida en la última época de la historia cósmica. La cosmología estándar sugiere que la densidad de la materia del universo disminuye rápidamente en nuestro universo, cuya expansión se acelera. En el universo futuro, con tan rápida expansión, la materia no se reunirá por la gravedad, y no nacerán nuevas galaxias. La galaxia HSC J1631+4426 puede ser una de las de última generación en la larga historia cósmica. (Fuente: NCYT Amazings)