Los astrónomos descubren una sorprendente tendencia en la evolución de la galaxia

Un estudio de 544 formación estelares de galaxias observadas por los telescopios Keck y Hubble muestra que las galaxias de disco como nuestra propia Vía Láctea inesperadamente habían alcanzado su estado actual mucho después de que gran parte de la formación de las estrellas del Universo había cesado. En los últimos 8 mil millones de años, las galaxias pierden los movimientos caóticos y giran más rápido de lo que se desarrollan en galaxias de disco asentados. Crédito: NASA Goddard Space Flight Center

Un amplio estudio de cientos de galaxias observadas por los telescopios Keck en Hawai y el telescopio espacial Hubble de la NASA ha revelado un patrón inesperado del cambio que se extiende en los últimos 8 mil millones de años, o más de la mitad de la edad del universo.

 

"Los astrónomos pensaban hasta hace unos años que las galaxias en el universo cercano de disco se habían asentado en su forma actual por 8 mil millones de años, con poco desarrollo adicional ya que," dijo Susan Kassin, un astrónomo Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt, Maryland y el investigador de principal del estudio. "La tendencia que hemos observado en su lugar muestra a lo contrario, que las galaxias están cambiando constantemente durante este período de tiempo."

 

Hoy en día, la formación estelar de galaxias adoptan la forma de sistemas ordenadas en forma de disco, como la galaxia de Andrómeda o la Vía Láctea, donde domina la rotación sobre otros movimientos internos. Las galaxias más distantes de azules en el estudio tienden a ser muy distinto, exhibiendo desorganizados movimientos en múltiples direcciones. Hay un cambio constante hacia una mayor organización hasta la actualidad como se disipan los movimientos desorganizados y aumento de velocidades de rotación. Estas galaxias están asentando poco a poco en discos de buen comportamiento.

Esta parcela muestra las fracciones de galaxias disco asentados en cuatro intervalos de tiempo, cada uno de aproximadamente 3 mil millones de años de duración. Hay un cambio constante hacia mayores porcentajes de asentadas galaxias más cercanas a la actualidad. En un momento dado, las galaxias más masivas son los más asentadas. Las galaxias más distantes y menos masivas en promedio se muestra más desorganizados movimientos internos, con gas moviéndose en múltiples direcciones y velocidades de rotación más lenta. Crédito: NASA Goddard Space Flight Center

 

Galaxias azules--su color indica que dentro de ellas se están formando estrellas--muestran que menos desorganizados movimientos y velocidades de rotación cada vez más rápidas cuanto más cerca se observan hasta el presente. Esta tendencia es válida para las galaxias de todas las concentradas, pero los sistemas más grandes siempre muestran el mayor nivel de organización.

 

Los investigadores dicen que las distantes galaxias azules que estudiaron se están transformando gradualmente en rotación de las galaxias de disco como nuestra propia Vía Láctea.

 

"Estudios anteriores retirados de galaxias que no se veía como los discos de rotación ordenados ahora comunes en el universo hoy," dijo el co-autor Benjamin Weiner, un astrónomo de la Universidad de Arizona en Tucson. "Por descuidarles, estos estudios examinaron sólo esas raras galaxias en el universo distante que tienen buen comportamiento y se concluyó que las galaxias no cambian."

 

Más bien de limitar su muestra a ciertos tipos de la galaxia, los investigadores en su lugar miraban todas las galaxias con líneas de emisión lo suficientemente brillantes para ser utilizado para determinar los movimientos internos. Líneas de emisión son las longitudes de onda discretas de radiación características emitidas por el gas dentro de una galaxia. Que son reveladas cuando la luz de la galaxia se separa en sus colores componentes. Estas líneas de emisión también tienen información sobre movimientos internos y la distancia de la galaxia.

Simulaciones como estas ayudarán a los astrónomos a mejor entiendimientos de los nuevos hallazgos en la evolución de la galaxia. Rastrear el desarrollo de una galaxia de disco desde poco después del Big Bang hasta la actualidad. Los colores revelan estrellas viejas (rojo), estrellas jóvenes (blanco y brillante azul) y la distribución de la densidad de gas (azul claro); la vista es 300.000 años luz. Crédito: F. Governato y T. Quinn (Univ. de Washington), a. Brooks (Univ. de Wisconsin, Madison) y J. Wadsley (McMaster University).

El equipo estudió una muestra de 544 galaxias azules desde su profundo extragaláctica evolutiva sonda 2 (DEEP2) Redshift Survey, un proyecto que emplea el Hubble y los telescopios de 10 metros  gemelos en el W. M. Keck Observatory en Hawaii. Situadas entre los años 2 mil millones y 8 millones luz, las galaxias tienen masas estelares que abarcan desde aproximadamente 0,3 por ciento al 100 por ciento de la masa de nuestra galaxia y hogar.

 

Un artículo que describe estos hallazgos será publicado el 20 de octubre en The Astrophysical Journal.

La galaxia Vía Láctea debe haber pasado por la misma evolución de tropezones como las galaxias en la muestra de DEEP2 y gradualmente se establecieron en su estado actual cuando el Sol y el sistema solar se formaron.

 

En los últimos 8 mil millones de años, ha disminuido drásticamente el número de fusiones entre galaxias grandes y pequeñas. Así ha asociado la tasa global de formación de estrellas y las interrupciones de las explosiones de supernova con formación estelar. Los científicos especulan que estos factores pueden jugar un papel en la creación de la tendencia evolutiva que observan.

 

Ahora que los astrónomos ven este patrón, pueden ajustar las simulaciones por ordenador de la evolución de la galaxia hasta que estos modelos son capaces de replicar la tendencia observada. Esto guiará a los científicos a los procesos físicos más responsables.

 

La encuesta de DEEP2 está liderada por el Observatorio Lick de la Universidad de California en Santa Cruz en colaboración con la Universidad de California en Berkeley, la Universidad de Hawaii en Manoa, Universidad Johns Hopkins en Baltimore, MD., la Universidad de Chicago y el Instituto de tecnología de California en Pasadena.

 

El telescopio espacial Hubble es un proyecto de cooperación internacional entre la NASA y la Agencia Espacial Europea. Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt, Maryland, administra el telescopio. El Space Telescope Science Institute (STScI) en Baltimore, Maryland, lleva a cabo operaciones de ciencia de Hubble. STScI es operado por la Asociación de universidades para la investigación en astronomía, Inc., en Washington.

Francis Reddy
NASA's Goddard Space Flight Center

Traducción: El Quelonio Volador