18 de agosto de 2010
NASA / JPL-Caltech / K.Tran (Texas A&M)
Del mismo modo que las parejas tranquilas y de mediana edad que residen pacíficamente en algunas de las mayores ciudades del mundo, las familias de algunas galaxias también tienen una salvaje juventud que recién ahora revelan, por primera vez, según una investigación realizada por astrónomos de la Universidad de Texas A & M.
En observaciones que está llevando a cabo de uno de los primeros y más distantes cúmulos de galaxias del Universo, usando el telescopio espacial Spitzer, de la NASA, un equipo internacional de investigadores liderado por la Dra. Kim-Vy Tran de la Universidad Texas A & M, ha descubierto que una fracción significativa de estas galaxias antiguas están aún formando estrellas activamente.
Tran, que es profesora asistente en el Departamento de Física y Astronomía de la Universidad Texas A & M y miembro del Instituto P. George y Cynthia Woods Mitchell de Física Fundamental y Astronomía, y su equipo han pasado los últimos cuatro meses analizando imágenes tomadas por el fotómetro multibanda MIPS (Multiband Imaging Photometer for Spitzer), observando, esencialmente, 10 mil millones de años en el pasado, un cúmulo de galaxias de alto desplazamiento al rojo conocido como CLG J02182-05102. Pocos meses después de descubrir el cúmulo y por el hecho de ser sorprendentemente “moderno” , en su aspecto y tamaño, a pesar de estar siendo observado a tan sólo 4 mil millones de años después del Big Bang, el equipo de la Universidad Texas A& M pudo determinar que el cúmulo de galaxias produce cientos a miles de nuevas estrellas cada año: una tasa de natalidad muy superior a la que se presenta en las galaxias cercanas.
Lo que es particularmente llamativo, según Tran, es el hecho que la tasa de natalidad estelar es mayor en el centro del cúmulo que en sus bordes – exactamente lo opuesto a lo que sucede en nuestra parte local del Universo, donde los núcleos de los cúmulos de galaxias son conocidos como cementerios galácticos, llenos de enormes galaxias elípticas compuestas por estrellas viejas.
“Un sello distintivo bien establecido de la evolución galáctica en acción es la forma en que disminuye la fracción de galaxias con formación de estrellas a medida que aumenta la densidad de galaxias”, explica Tran, autora principal del estudio del equipo que aparece en Astrophysical Journal Letters. “En otras palabras, hay más galaxias con formación de estrellas en el campo que en los núcleos poblados de los cúmulos de galaxias. Sin embargo, en nuestro cúmulo, nos encontramos con muchas galaxias con tasas de formación de estrellas comparables a sus primas en ambientes de densidad más baja”.
Exactamente por qué aumenta este poder de formación de estrellas a medida que las galaxias están en regiones cada vez más densas sigue siendo un misterio. Tran piensa que el ambiente de alta densidad poblacional podría dar lugar a disparar la actividad entre las galaxias, o bien que todas las galaxias eran muy activas cuando el Universo era joven.
El descubrimiento del grupo tiene implicaciones potencialmente convincentes que, en última instancia, podrían revelar más acerca de cómo se forman las galaxias masivas. Las observaciones de los cúmulos de galaxias cercanas confirman que están hechos de estrellas que tienen, al menos, 8 a 10 mil millones de años, lo que significa que CLG J02182-05102 se está acercando al final de su período de hiperactiva formación de estrellas.
Ahora que han identificado la época en que los cúmulos de galaxias están haciendo sus últimas estrellas, los astrónomos pueden centrarse en comprender por qué el ensamblado de galaxias masivas tiene una transición de muy activo a pasivo. La identificación de cuánto tiempo le toma a las galaxias en los cúmulos aumentar su masa estelar, así como el momento en que cesan, proporcionan fuertes restricciones a cómo se forman estas galaxias masivas.
“Nuestro estudio demuestra que al mirar más lejos en el Universo distante, hemos puesto de manifiesto el eslabón perdido entre las galaxias activas y las gigantes que viven en reposo, en el Universo local “, añade Tran. “Nuestro descubrimiento indica que los estudios futuros de los cúmulos de galaxias en este rango de desplazamientos al rojo deberán ser especialmente fructíferos para la comprensión de cómo se forman estas galaxias masivas en función de su ambiente”.
El equipo de Tran incluye a su compañero de Texas A & M, el astrónomo Dr. Casey Papovich, que identificó por primera vez el cúmulo de galaxias CLG J02182-05102 en mayo. La colección de alrededor de 60 galaxias se observa a tan sólo 4 mil millones de años después del Big Bang, por lo que es el más temprano cúmulo de galaxias que se ha detectado. Sin embargo, el equipo no estaba impresionado por su edad sino por su aspecto sorprendentemente moderno – una colección enorme de galaxias rojas, típicas sólo en los cúmulos locales.
El hecho que el equipo de Tran fue capaz de ver estas galaxias activas tan atrás en el tiempo (Tran compara su hallazgo a descubrir que su abuelo afable había vivido una juventud rápida y furiosa) es sólo el prefacio de lo que con el tiempo esperan aprender sobre estos cúmulos. Tran continuará liderando una colaboración internacional junto a Papovich y sus investigadores postdoctorales para examinar más a fondo estos cúmulos y esperan poder entender por qué están siendo tan enérgicos.
“Vamos a analizar nuevas observaciones programadas para ser tomadas con el telescopio espacial Hubble y el telescopio espacial Herschel para estudiar estas galaxias más cuidadosamente para comprender por qué son tan activas”, añade Tran. “También vamos a empezar a buscar en varios cúmulos de galaxias más distantes para ver si encontramos un comportamiento similar”.
Los hallazgos del equipo se detallan en su artículo: “Reversal of Fortune: Confirmation of an Increasing Star Formation-Density Relation in a Cluster at z=1.62″.
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Etiquetas: cúmulos de galaxias, formación estelar
