Un termómetro cósmico para la galaxia más pobre ✎ exprés

Original: "First direct electron temperature measurement in [O II] zone in I Zw 18"
arXiv:2601.08722 · 2026-01-13 · arXiv non-exclusive · análisis propio · 2 min
Por primera vez, los astrónomos han medido la temperatura de diferentes capas de gas en una diminuta galaxia donde casi no hay elementos pesados.

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Un horno con tres estantes en los que se hornean diferentes platos: esa es la imagen que viene a la mente al observar la galaxia I Zw 18. El estante superior está al rojo vivo a 21 200 kelvin, el del medio a 17 290 y el inferior a 16 170. Tal desigualdad sorprendería a cualquier chef, pero es precisamente lo que descubrieron los astrónomos cuando midieron por primera vez la temperatura de los electrones en tres zonas diferentes de emisión de gas.

Esta galaxia es un verdadero relicto: casi no contiene elementos más pesados que el helio, a los que los astrónomos llaman "metales". Se parece a una cocina donde solo hay agua y harina. Al estudiar estos objetos, los científicos miran hacia el pasado del universo, cuando las estrellas aún no habían producido elementos pesados. Con el espectrógrafo DESI, instalado en un telescopio en Arizona, se lograron captar raras líneas de emisión de oxígeno y azufre, una especie de termómetros que indican la temperatura del gas.

Antes, la temperatura en estas galaxias se estimaba indirectamente, por el brillo de las líneas. Ahora, por primera vez, se han obtenido mediciones directas para I Zw 18, y han mostrado que la diferencia entre las zonas es mayor de lo que se pensaba. Es como si resultara que en el horno el estante superior está realmente 5 000 grados más caliente que el inferior, y no 2 000 como se suponía.

Las temperaturas precisas permitieron recalcular el contenido de oxígeno: 12 + log(O/H) = 7,066 ± 0,046. Esto es aproximadamente 50 veces menos que en nuestro Sol. También se precisaron las proporciones de nitrógeno y azufre respecto al oxígeno. Estos datos son un ancla para calibrar los métodos aplicados a galaxias lejanas donde las mediciones directas de temperatura son imposibles. Así, una pequeña galaxia-horno ayuda a ajustar los termómetros para todo el universo.

Una temperatura de 21 200 kelvin es cuatro veces más caliente que la superficie del Sol. A esa temperatura, los átomos de oxígeno brillan en color verde, como la aurora boreal.

12 + \log(\mathrm{O}/\mathrm{H}) = 7.066 \pm 0.046
Medida logarítmica de la abundancia de oxígeno relativa al hidrógeno: el valor 7.066 significa que hay aproximadamente 50 veces menos átomos de oxígeno que en el Sol.
Científicos
Fritz ZwickyCecilia Payne-GaposchkinRalph FowlerMax PlanckEmile ClapeyronSubrahmanyan Chandrasekhar
Conceptos
temperatura electrónica argón temperatura criogénica tungsteno cero absoluto nitrógeno líquido Outgoing longwave radiation óxido de titanio