Científicos observan con gran detalle una "galaxia monstruosa" a 12.400 millones de años luz

Científicos observan con gran detalle una "galaxia monstruosa" a 12.400 millones de años luz
30 de agosto de 2018 NATIONAL ASTRONOMICAL OBSERVATORY OF JAPAN

MADRID, 30 Ago. (EUROPA PRESS/Notimérica) -

Un equipo internacional de astrónomos de Japón, México y Estados Unidos, ha observado con gran detalle una "galaxia monstruosa" a 12.400 millones de años luz. Los científicos han logrado observar COSMOS-AzTEC-1 con una resolución angular 10 veces mayor que nunca, revelando detalles estructurales previamente desconocidos, y han analizado propiedades dinámicas que antes no podían ser probadas.

Las llamadas "galaxias monstruosas", o galaxias extremas de estallidos estelares, son ancestros de galaxias masivas como la Vía Láctea en el universo actual, por lo que estos hallazgos sobre la galaxia conocida como COSMOS-AzTEC-1 allanan el camino para comprender su formación y evolución, según dicen los investigadores.

Los hallazgos observacionales de COSMOS-AzTEC-1, que vienen detallados en 'Nature', fueron posibles gracias al telescopio ALMA, ubicado en Chile.

El profesor de astronomía en la Universidad de Massachusetts Amherst, Min Yun, miembro del equipo que descubrió esta galaxia, afirma que es una "verdadera sorpresa" que esta galaxia tenga un disco de gas masivo y ordenado que está en rotación regular, en lugar de lo que esperaban, que era una "especie de accidente de tren desordenado que la mayoría de los estudios teóricos habían predicho".

Aunque sí observaron que este disco de gas es en la actualidad dinámicamente inestable, lo que significa que todo el disco de gas que compone esta galaxia está fragmentándose y experimentando un episodio gigantesco de estallido estelar, lo que ayuda a explicar su enorme tasa de formación estelar, más de 1.000 veces la de la Vía Láctea. Los astrónomos se preguntan por qué las galaxias monstruosas pueden formar estrellas a un ritmo tan sorprendente.

El autor principal del artículo, el investigador postdoctoral en la Sociedad Japonesa para la Promoción de la Ciencia y el Observatorio Astronómico Nacional (Japón), Ken-ichi Tadaki, y el equipo, encontraron que COSMOS-AzTEC-1 es rica en los ingredientes de las estrellas, pero era difícil determinar la naturaleza del gas cósmico en la galaxia. Por ello, utilizaron la alta resolución y la alta sensibilidad de ALMA para observar la galaxia y obtener un mapa detallado de la distribución y el movimiento del gas.

"Descubrimos que hay dos grandes nubes distintas a varios miles de años luz del centro --explica Tadaki--. En la mayoría de las galaxias con brote estelar, las estrellas se forman activamente en el centro. Por lo tanto, es sorprendente encontrar nubes descentradas".

ALGO INUSUAL: NUBES DE GAS INESTABLES

Por su parte, Min Yun, se pregunta cómo estas galaxias han sido capaces de acumular una gran cantidad de gas en primer lugar y luego esencialmente convertir toda la reserva de gas en estrellas "en un abrir y cerrar de ojos, cosmológicamente hablando". "Era una pregunta completamente desconocida sobre la cual solo se podía especular, pero ahora tenemos las primeras respuestas", comenta el investigador, que recuerda que nadie sabía cómo la naturaleza creó enormes galaxias jóvenes formadas solo 1.000 millones de años después del Big Bang.

Ahora, con las nuevas observaciones, los miembros del equipo creen que la "galaxia monstruosa" está impulsada por "un disco extremadamente pesado en gas que, de alguna manera, se mantiene estable hasta que se acumula suficiente gas". Aunque todavía no saben cómo se recolecta tanto gas tan rápidamente y lo que evitó que esta enorme reserva de gas se encendiera y se convirtiera en estrellas, como se sabe que hace el gas en el universo local, según agrega Yun.

Los astrónomos encontraron algo inusual: que las nubes de gas en COSMOS-AzTEC-1 son muy inestables. Según señalan, en una situación normal la gravedad interna y la presión externa están equilibradas. Una vez que la gravedad supera la presión, la nube de gas colapsa y forma estrellas a un ritmo rápido. Entonces, las estrellas y las explosiones de supernova al final del ciclo de vida estelar expulsan gases, que aumentan la presión hacia el exterior. Como resultado, la gravedad y la presión alcanzan un estado equilibrado y la formación de estrellas continúa a un ritmo moderado. De esta forma, la formación de estrellas en las galaxias se autorregula.

Pero en COSMOS-AzTEC-1, la presión es mucho más débil que la gravedad y difícil de equilibrar. Por lo tanto, esta galaxia muestra la formación de estrellas fuera de control y se ha transformado en una "monstruosa" galaxia imparable. Tadaki, Yun y sus colegas estiman que el gas en COSMOS-AzTEC-1 se consumirá por completo en 100 millones de años, 10 veces más rápido que en otras galaxias que forman estrellas.

Por qué el gas en COSMOS-AzTEC-1 es tan inestable aún no está claro, pero una posible causa, según los científicos, se encuentra en un fenómeno llamado "fusión de galaxias". La colisión de la galaxia puede haber transportado el gas de manera eficiente a un área pequeña y haber encendido una intensa formación estelar.

"En este momento, no tenemos evidencia de fusión en esta galaxia. Pero al observar otras galaxias similares con ALMA, queremos revelar la relación entre las fusiones de galaxias y las galaxias monstruosas", concluye Tadaki.