Galaxias de crecimiento apacible

Nuevas observaciones han proporcionado por primera vez evidencia directa de que las galaxias jóvenes pueden crecer succionando el gas frío que hay a su alrededor y usarlo como combustible para la formación de muchas estrellas nuevas. En los primeros miles de millones de años después del Big Bang, la masa de una galaxia típica aumentó espectacularmente. Comprender porqué sucedió esto es uno de los problemas cruciales en la astrofísica moderna.

Las primeras galaxias se formaron cuando el Universo tenía menos de mil millones de años de edad y eran mucho más pequeñas que los sistemas gigantes -incluyendo la Vía Láctea- que vemos hoy en día. De modo que de alguna manera el tamaño de la galaxia promedio ha aumentado a medida que el Universo ha evolucionado. Las galaxias a menudo colisionan y luego se fusionan para formar sistemas más grandes y seguramente este proceso es un importante mecanismo de crecimiento. Sin embargo ahora se ha propuesto otro modo, más apacible.

Un equipo de astrónomos europeos empleó el Very Large Telescope (VLT) de ESO, ubicado en la Región de Antofagasta en Chile, para probar esta idea completamente diferente: que las galaxias jóvenes también pueden crecer succionando las corrientes frías del gas hidrógeno y helio que llenaba al Universo temprano, formando nuevas estrellas a partir de este material primitivo. Tal como una empresa comercial puede expandirse, ya sea fusionándose con otras empresas o contratando más personal, las galaxias jóvenes posiblemente también pudieron crecer de dos formas distintas: fusionándose con otras galaxias o aumentando material por acreción.

El líder del equipo, Giovanni Cresci (Observatorio Astrofísico de Arcetri) dice: "Los nuevos resultados del VLT son la primera evidencia directa de que la acumulación de gas prístino realmente ocurrió y fue suficiente para alimentar una vigorosa formación de estrellas y el crecimiento de galaxias masivas en el Universo joven". El descubrimiento tendrá un impacto importante sobre nuestra comprensión de la evolución del Universo, desde el Big Bang hasta nuestros días. Es posible que las teorías sobre formación y evolución de galaxias tengan que reescribirse.

El grupo empezó seleccionando tres galaxias muy distantes para ver si podían encontrar evidencia del flujo de gas prístino desde el espacio circundante y la formación de nuevas estrellas asociada a él. Fueron muy cuidadosos de asegurarse que sus galaxias de muestra no hubieran sido perturbadas por interacciones con otras galaxias. Las galaxias seleccionadas eran discos que rotaban tranquila y muy regularmente, similares a la Vía Láctea, y fueron vistos alrededor de dos mil millones de años después del Big Bang (en un corrimiento al rojo de alrededor de tres).

En las galaxias del Universo moderno, los elementos pesados (los astrónomos se refieren a los elementos que no son hidrógeno y helio como "elementos pesados") son más abundantes cerca del centro. Pero cuando el equipo de Cresci, empleando el espectrógrafo SINFONI en el VLT , trazó el mapa de las galaxias distantes seleccionadas, se entusiasmaron al ver que en los tres casos había un área de la galaxia cercana al centro con menos elementos pesados que presentaba una vigorosa formación de estrellas, lo que sugiere que el material que alimenta la formación de estrellas venía del gas prístino circundante, que es bajo en elementos pesados. Este fue el hecho que proporcionó la mejor evidencia hasta el momento de galaxias jóvenes acumulando gas primitivo y usándolo para formar nuevas generaciones de estrellas.

Tal como Cresci concluye: "Este estudio sólo ha sido posible gracias al extraordinario desempeño del instrumento SINFONI en el VLT. Abrió una nueva ventana para estudiar las propiedades químicas de galaxias muy distantes. SINFONI proporciona información no sólo en dos dimensiones espaciales, sino también en una tercera dimensión espectral, que nos permite ver los movimientos internos dentro de las galaxias y estudiar la composición química del gas interestelar".

Los resultados aparecen en la edición del 14 de octubre de la revista Nature.

Fuente