¿Cómo se forman las Galaxias
en Espiral? Redacción |
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¿Cómo
y cuándo se formaron las galaxias? ¿Cómo
y cuándo se formaron las estrellas en estas enormes
estructuras? Éstas y otras preguntas presentan todavía
un reto considerable a los astrónomos de hoy.
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La Galaxia de Andrómeda,
con su típica estructura en espiral, es nuestra galaxia
más cercana.
(Imagen: Robert Gendler) |
os resultados
de las observaciones de primera línea obtenidos con una "batería"
de telescopios terrestres y espaciales por un equipo de astrónomos
internacionales, están brindando nuevas pistas que ayudarán
a responder estas preguntas fundamentales de la cosmología.
Por esto, los investigadores se embarcaron en un ambicioso programa
de estudios a varias longitudes de onda de 195 galaxias con un desplazamiento
hacia el rojo mayor de 0,40, ubicadas a más de
4 000 millones de años luz de distancia. Para el estudio de
esas galaxias se usaron los siguientes telescopios: ESO/Very Large
Telescope (VLT), NASA/ESA Hubble Space Telescope, ESA Infrared Space
Observatory (ISO), y el NRAO Very Large Array.
Con el Very Large Telescope (VLT), las observaciones se realizaron
desde los telescopios Antu y Kueyen durante un período de dos
años, en los cuales se hizo uso de los instrumentos FORS1 y
FORS2 (visible) y del ISAAC (infrarrojo). En estas observaciones fue
de vital importancia contar con la exclusiva característica
del VLT de obtener espectros de alta calidad con la resolución
requerida. |
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Los
resultados |
| A partir de la gran cantidad de datos obtenidos, los
astrónomos han podido llegar a importantes conclusiones: |
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Teniendo en cuenta
las luminosidades del infrarrojo cercano de las galaxias, los
astrónomos infirieron que la mayoría de las galaxias
bajo estudio contenían entre 30 000 y 300 000 millones
de veces la masa de nuestro Sol en la forma de estrellas. Esto
es aproximadamente un factor de 0,2 a 2 la cantidad de masa
contenida en estrellas en nuestra propia Vía Láctea. |
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Se descubrió
que contrariamente a lo que ocurre en nuestro Universo local
donde las "Luminous Infrared Galaxies (LIRG)" (*)
son muy escasas, de 4 000 a 8 000 millones de años atrás
(esto es a un corrimiento al rojo de 0,4 a 1) aproximadamente
un sexto de las galaxias brillantes eran del tipo LIRG. |
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Debido a que se cree que esta clase peculiar de galaxias
está pasando por una fase muy activa de formación de
estrellas, duplicando la masa estelar en menos de 1 000 millones de
años, la existencia de tal proporción de galaxias LIRGs
en el Universo pasado tiene importantes consecuencias sobre el ritmo
total de formación estelar.
Como menciona François Hammer (Observatorio de París,
Francia), líder del equipo: "Hemos llegado así
a la conclusión de que durante el lapso de tiempo de aproximadame
8 000 a 4 000 millones de años atrás, las galaxias de
masa intermedia convirtieron casi la mitad de su masa total en estrellas.
Es más, esta formación de estrellas debe de haber tenido
lugar en muy intensos estallidos cuando las galaxias estaban emitiendo
gran cantidad de radiación infrarroja y aparecían como
LIRGs."
Los resultados obtenidos con el uso de los espectros generados por
el Very Large Telescope pueden afianzar estas ideas: los astrónomos
midieron la abundancia química en algunas de las galaxias observadas.
Encuentran que las galaxias con un gran corrimiento al rojo exhiben
cantidades de oxígeno dos veces más baja que en las
(galaxias) espiraladas de hoy. Como las estrellas son las que producen
oxígeno en una galaxia, esto habla nuevamente a favor del hecho
que estas galaxias han estado formando activamente estrellas en el
período entre 8 000 y 4 000 millones de años atrás.
Además, porque se cree que las colisiones y fusiones de galaxias
juegan un papel importante en la activación de tales fases
intensas de formación de estrellas, estas observaciones indican
que las fusiones entre galaxias ocurrieron frecuentemente menos de
8 000 años atrás. |
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Un
nuevo modelo |
Estas observaciones están de acuerdo con el
modelo llamado "fusión jerárquica de galaxias",
que ha estado presente en la literatura desde hace aproximadamente
20 años. Según este modelo, las galaxias pequeñas
se unen para construir otras más grandes. Al respecto, François
Hammer sin embargo aclara: "En el modelo actual, normalmente
se asumía que la fusión de galaxias había cesado
unos 8 000 millones de años atrás. Nuestro conjunto
completo de observaciones muestra que esto está muy lejos de
ser el caso. En los siguientes 4 000 millones de años, las
galaxias todavía se fusionaban para formar las grandes espirales
que podemos observar en el Universo local."
Para considerar todas estas propiedades, los astrónomos han
propuesto un nuevo modelo de formación de galaxias llamado
"espiral que se reconstruye", cuyas fases se pueden apreciar
en el siguiente gráfico: |
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Resumiendo a grandes rasgos, en este modelo primero
las grandes galaxias se despedazan por una colisión mayor,
para luego renacer como una galaxia en espiral del tipo que se observan
en la actualidad. Por todas las evidencias acumuladas, los astrónomos
involucrados en esta investigación sostienen que gran parte
de las galaxias en espiral observadas hoy en día, se formaron
a partir de uno o más eventos de fusión.
Aunque estas nuevas ideas están en desacuerdo con las que aseveran
que las fusiones de galaxias producen galaxias elípticas en
lugar de las espiraladas, los astrónomos hacen hincapié
en que su modelo es consistente con las porciones observadas de los
diferentes tipos de galaxias, y puede responder a todas las observaciones.
El nuevo modelo puede explicar de hecho la formación de aproximadamente
tres cuartas partes de las galaxias en espiral de la actualidad, aquéllas
que exhiben una masiva protuberancia central. Por ejemplo, el modelo
se podría aplicar a la Galaxia de Andrómeda, pero no
a nuestra propia Vía Láctea. Tal parece que nuestra
Galaxia escapó de algún modo a las grandes colisiones
en los últimos miles de millones de años.
Futuras observaciones, en particular con el uso del instrumento llamado
LLAMAS del VLT, demostrarán si las galaxias en espiral son
de hecho sistemas "renacidos" relativamente recientes, creados
a partir de grandes eventos de colisión y posterior fusión
entre galaxias. |
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| (*) Las "Luminous Infrared Galaxies (LIRGs)",
es decir las Galaxias Infrarrojas Luminosas, son un subconjunto de
galaxias cuya luminosidad en el infrarrojo es más grande que
100 000 millones de veces la luminosidad de nuestro Sol. Los astrónomos
que trabajaban con el satélite de la ESA "ISO" fueron
los primeros en descubrirlas, y se cree que son galaxias que experimentan
una intensa actividad de formación estelar.
Fuente: European
Southern Observatory |
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| Mendoza, Argentina, 07 de Marzo de 2005. |
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