El gas de una galaxia brilla como un letrero de neón, y por el color de ese brillo los astrónomos deducen lo caliente que está. La lógica es simple: cuanto más elementos pesados (los astrónomos los llaman metales) hay en el gas, mejor se enfría. Así que en las galaxias ricas en metales la temperatura debería ser más baja. Pero nuevas observaciones muestran lo contrario.
Los científicos tomaron dos conjuntos de datos independientes y midieron la temperatura a partir del brillo del oxígeno ionizado. Resulta que en las galaxias con alto contenido de metales la temperatura no baja, sino que sube. Es como si en un día caluroso el aire acondicionado no enfriara la habitación, sino que la calentara.
Por ahora nadie puede explicar por qué ocurre esto. No es un error de medición ni un efecto del polvo. Quizás el oxígeno en esas galaxias está iluminado por alguna fuente de energía adicional. Si no se encuentra la causa, habrá que revisar el propio método para determinar la composición química de las galaxias, y sobre él se basa gran parte de nuestro conocimiento sobre la evolución del universo.
El termómetro con el que hemos medido las galaxias durante décadas parece necesitar una calibración.
tal como lo escribieron los autores, en inglés arXiv:2603.05434
The electron temperature is a crucial parameter for the determination of the gas-phase metallicity of galaxies. Low electron temperature is expected for metal-rich galaxies, theoretically. We report the discovery that temperature, as measured through auroral-to-strong line ratios of O$$^+$$, trends in reverse directions at 12+log(O/H) $$\geq$$ 8.7. This trend remains consistent regardless of the emission line fitting method employed and is not attributable to contamination or dust attenuation correction. Notably, this phenomenon is not observed in other low-ionization ions, such as S$$^+$$ and N$$^+$$, which also probe electron temperature. The results are verified in two independent datasets. We analyze the potential cause for the high [OII] auroral-to-strong line ratios at high metallicities, finding that no specific reason could account for that. This finding challenges the fundamental principles of the direct $$T_e$$ method for metallicity measurement, warranting further investigation into its physical interpretation.
En astronomía, se llaman "metales" a todos los elementos más pesados que el helio, incluso el oxígeno y el nitrógeno; desde el punto de vista de un químico es incorrecto, pero así es la tradición.
En la serie "Star Trek", la composición de mundos lejanos se determina al instante, pero si nuestro método falla, incluso los científicos ficticios tendrían que recalibrar sus instrumentos.