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Casi todo el cielo está cubierto de emisión Lyman-α alrededor de galaxias muy lejanas

Autor/es: L. Wisotzki, R. Bacon, J. Brinchmann, S. Cantalupo, P. Richter, J. Schaye, K. B. Schmidt, T. Urrutia, P. M. Weilbacher, M. Akhlaghi, N. Bouché, T. Contini, B. Guiderdoni, E. C. Herenz, H. Inami, J. Kerutt, F. Leclercq, R. A. Marino, M. Maseda, A. Monreal-Ibero, A., T. Nanayakkara, J. Richard, R. Saust, M. Steinmetz, M. Wendt

Referencia: 2018 Nature 562 229 | Enlace

Imagen compuesta de colores obtenida por el HST con la emisión en Lyα detectada por MUSE superpuesta en azul, sumada en el rango de desplazamientos al rojo de 3 a 6 y filtrada especialmente para suprimir el ruido. Crédito: NASA, ESA, y S. Beckwith (STScI) y el equipo del HUDF (CC BY 4.0; https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/); recortado, alineado y aplicación de un filtro de emborronamiento por L. Wisotzki.

Las galaxias están rodeadas por grandes reservas de gas, en su mayor parte hidrógeno, que se alimentan por los flujos hacia adentro del medio intergaláctico y por los flujos hacia afuera fruto de vientos galácticos. Las medidas de absorción a lo largo de las líneas de visión de los escasos y brillantes cuásares de fondo indican que este medio circungaláctico se extiende mucho más allá de lo que indica la luz estelar en estás galaxias. Sin embargo, se conoce muy poco sobre su distribución espacial. La transición del hidrógeno atómico en Lyman-α a 121.6 nanómetros es un trazador importante del gas cálido (10000 K) en las galaxias y sus alrededores. Durante mucho tiempo, trazar este hidrógeno cósmico utilizando esta línea ha constituido un objetivo observacional en astrofísica. Sin embargo, el extremadamente bajo brillo superficial de la emisión extensa constituye un gran obstáculo. Recientemente, se ha abierto una nueva ventana al entorno circungaláctico con el descubrimiento de la emisión Lyman-α del hidrógeno alrededor de galaxias a alto desplazamiento al rojo. Dada la debilidad de esta emisión, las medidas estaban limitadas a sistemas especialmente favorables o al uso de promedios estadísticos masivos. Aquí, reportamos las observaciones de emisión Lyman-α de bajo brillo superficial rodeando galaxias débiles a desplazamientos al rojo entre 3 y 6. Encontramos que la cobertura proyectada en el cielo se aproxima al 100%. El ritmo de incidencia (el número medio de emisores en Lyman-α penetrados por una línea de visión arbitraria) está muy por encima de la unidad y es similar al ritmo de incidencia de los absorbentes de alta densidad columnal detectados frecuentemente en los espectros de cuásares distantes. Esta similitud sugiere que la mayor parte del hidrógeno atómico circungaláctico a estos desplazamientos al rojo se ha detectado ahora en emisión