Cómo evolucionan las medusas espaciales y otras galaxias
Un estudio durante cinco años de galaxias en diferentes partes del universo ha arrojado luz sobre cómo el entorno galáctico afecta a los procesos gaseosos que permiten a las galaxias formar nuevas estrellas y aumentar su masa. «El gas es un componente fundamental en las galaxias: lo impulsa todo. La cantidad de gas en la galaxia decide el grado de formación estelar, la evolución de las características y la masa de la galaxia», explica la coordinadora del proyecto, Bianca Maria Poggianti, directora del Observatorio Astronómico del Instituto Nacional de Astrofísica (INAF) italiano en Padua. El equipo del proyecto GASP, financiado por el Consejo Europeo de Investigación, utilizó grandes cantidades de datos procedentes de los instrumentos más avanzados del mundo para estudiar las propiedades evolutivas de las galaxias. Entre ellos, el explorador espectroscópico de unidades múltiples (MUSE, por sus siglas en inglés) instalado en el Telescopio Muy Grande del Observatorio Europeo Austral en Chile. A continuación, el equipo utilizó simulaciones hidrodinámicas de última generación para interpretar los resultados de la observación. «Estudiamos galaxias en distintos lugares del universo, porque los procesos del gas dependen del lugar en que se encuentre la galaxia», explica Poggianti, quien añade que se observaron y analizaron 114 galaxias. «Mucho más que las pocas que se habían estudiado antes con dicha técnica para este campo de investigación, así que supuso un gran avance». Otros datos se obtuvieron del telescopio espacial Hubble en longitudes de onda ultravioletas, y del conjunto MeerKAT de Sudáfrica, que detecta el gas hidrógeno neutro. El telescopio Gran Conjunto Milimétrico de Atacama (ALMA, por sus siglas en inglés), situado en Chile, que observa la radiación electromagnética en longitudes de onda milimétricas y menores para la detección de gas molecular, fue otra fuente de datos. «Conseguimos cubrir muchas longitudes de onda de muchas galaxias para tener una visión más completa», destaca Poggianti. Según explicó, los gases galácticos pueden ser neutros, ionizados o moleculares y, por tanto, encontrarse en distintas fases, temperaturas o densidades. «Es necesario comprender todas las fases del gas para entender el ciclo entre el gas y las estrellas», señala.
Cómo pierden gas las galaxias en cúmulos
Las regiones ocupadas del universo, como los cúmulos de galaxias, muestran un proceso denominado despojamiento por presión de arrastre causado por la interacción del gas caliente que llena el espacio entre las galaxias y el gas del interior de los discos de las galaxias. Dichas galaxias pierden su gas, el cual se ve forzado a formar largas colas a medida que el gas caliente y denso actúa como un poderoso viento. Las más espectaculares son las galaxias «medusa», con largos tentáculos que se extienden decenas de miles de años luz más allá de sus discos. «Cuando el gas se desprende de esa galaxia, puede formar nuevos cúmulos de estrellas en la cola, formando una hermosa medusa», explica Poggianti. «Las galaxias medusa son fundamentales para entender la evolución de las galaxias en los cúmulos, ya que son galaxias atrapadas en medio de una dramática transformación». «Estudiamos los cúmulos de formación estelar en colas con un detalle fantástico», afirma Poggianti. «Puede haber un millón o incluso diez millones de estrellas en cada aglomeración, así que es como una pequeña galaxia formándose en la cola de esta galaxia más grande».
El número de núcleos activos es una sorpresa
Cada galaxia tiene un agujero negro en su centro, que en la mayoría de los casos está «dormido», sin producir mucha energía. Sin embargo, un número inesperadamente elevado de galaxias sometidas a extracción de gas resultó tener un núcleo activo de galaxia (AGN). Durante la fase de AGN, el agujero negro central de la galaxia acumula material y produce una gran cantidad de energía observable en diferentes longitudes de onda. «Se encuentran en un momento de la historia de las galaxias en el que el agujero negro central está activo. Se está comiendo el gas circundante», añade Poggianti. Asimismo, el equipo descubrió que el gas que se desprende puede provocar un cambio en la estructura de la galaxia. Por ejemplo, algunas galaxias espirales abren sus «brazos», denominados brazos de desenrollamiento. Más tarde pueden pasar de espirales a galaxias lenticulares. Tienen un disco, pero sin brazos en espiral. «Ello aclara la conexión entre los procesos que afectan al gas y la forma de la galaxia», añade.
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