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Violentos encuentros cósmicos dieron lugar a las galaxias más comunes

El telescopio de ESO, ALMA, revela cómo se forman las galaxias de disco, entre las que se encuentra nuestra Vía Láctea


Durante décadas, los científicos han creído que la violenta fusión de galaxias generaba galaxias elípticas. Pero el telescopio ALMA de ESO ha revelado que no es así. En realidad, estos encuentros radicales también pueden generar galaxias de disco, las más comunes del cosmos. El hallazgos puede dar claves sobre la formación de la Vía Láctea.





Distribución del gas molecular en 30 fusiones de galaxias. Fuente: ESO.
Distribución del gas molecular en 30 fusiones de galaxias. Fuente: ESO.
Durante décadas, los científicos han creído que las fusiones de galaxias suelen dar lugar a la formación de galaxias elípticas.

Ahora, por primera vez, utilizando ALMA (el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, un telescopio de vanguardia del Observatorio Europeo Austral -ESO- para estudiar la luz de algunos de los objetos más fríos del Universo) y un gran número de radiotelescopios, los investigadores han hallado evidencias directas de que la fusión de galaxias puede formar galaxias de disco, y que este resultado es, en realidad, bastante común. Este sorprendente resultado podría explicar por qué hay tantas galaxias espirales como la Vía Láctea en el universo.

Un grupo internacional de investigación, dirigido por Junko Ueda, investigador postdoctoral en la Japan Society for the Promotion of Science, (sociedad japonesa para la promoción de la ciencia), ha hecho un sorprendente hallazgo al observar que la mayoría de las colisiones de galaxias en el universo cercano — a una distancia de entre 40 y 600 millones de años luz de la Tierra — dan lugar a las denominadas galaxias de disco.

Las galaxias de disco — incluyendo las galaxias espirales como la Vía Láctea y las galaxias lenticulares — se definen por regiones en forma de rosca formadas por polvo y gas, y son distintas de la categoría de galaxias elípticas.

Cambio de idea

Durante algún tiempo, fue ampliamente aceptado que la fusión de galaxias de disco acabaría formando una galaxia de forma elíptica.

Mientras tienen lugar estas violentas interacciones, las galaxias no sólo ganan masa a medida que se funden o canibalizan la una a la otra, sino que también cambia su forma a través del tiempo cósmico y, por lo tanto, cambian de tipo durante el proceso.

Simulaciones por ordenador, llevadas a cabo en la década de 1970, predijeron que las fusiones entre dos galaxias de disco parecidas darían lugar a una galaxia elíptica.

Las simulaciones predicen que la mayoría de las galaxias actuales son elípticas, lo cual contrasta con las observaciones, que confirman que el 70% de las galaxias son, de hecho, galaxias de disco. Sin embargo, las simulaciones más recientes sugieren que las colisiones también podrían formar galaxias de disco.

Cómo se hizo

Para identificar con observaciones la forma final de las galaxias después de las fusiones, el grupo estudió la distribución de gas en 37 galaxias que se encuentran en sus etapas finales de fusión.

ALMA y varios radiotelescopios fueron utilizados para observar la emisión de monóxido de carbono (CO), un indicador de gas molecular.

La investigación de este equipo supone el estudio más grande de gas molecular en galaxias llevado a cabo hasta la fecha y proporciona una visión única de cómo podría haberse formado la Vía Láctea.

Su estudio reveló que casi la totalidad de las fusiones muestran áreas de gas molecular en forma de rosco y, por tanto, son galaxias de disco en formación.

Tal y como explica Ueda en un comunicado de ESO, "por primera vez hay evidencia observacional sobre el hecho de que la fusión de galaxias pueda dar lugar a galaxias de disco. Este es un paso importante e inesperado hacia la comprensión del misterio del nacimiento de las galaxias de disco".

Sin embargo, hay mucho por descubrir. Ueda añade: "tenemos que empezar a centrarnos en la formación de estrellas en estos discos de gas. Además, tenemos que mirar más lejos, hacia el universo más distante. Sabemos que la mayoría de las galaxias del universo distante también tienen discos. Sin embargo, todavía desconocemos si las fusiones de galaxias también son responsables de estas galaxias de disco o si se forman por gas frío que cae gradualmente en la galaxia. Tal vez hemos encontrado un mecanismo general que se aplica en toda la historia del universo."

Referencia bibliográfica:

Junko Ueda, Daisuke Iono, Min S. Yun, Alison F. Crocker, Desika Narayanan, Shinya Komugi, Daniel Espada, Bunyo Hatsukade, Hiroyuki Kaneko, Yuichi Matsuda, Yoichi Tamura, David J. Wilner, Ryohei Kawabe, Hsi-An Pan. Cold Molecular Gas in Merger Remnants: I. Formation of Molecular Gas Disks. arXiv:1407.6873 (2014).



Miércoles, 17 de Septiembre 2014
ESO/T21
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