Un "tira y afloja" cósmico deja a las galaxias en fusión sin combustible

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Los científicos que observan la galaxia recientemente inactiva SDSS J1448+1010 descubrieron que la mayor parte de su combustible para la formación de estrellas había sido expulsado del sistema al fusionarse con otra galaxia. Ese gas no está formando nuevas estrellas para la galaxia, sino que permanece cerca en nuevas estructuras conocidas como colas de marea. Esta concepción artística muestra la corriente de gas y estrellas que fueron arrojadas fuera de la galaxia masiva durante su fusión. Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), S.Dagnello (NRAO/AUI/NSF)
Los científicos que observan la galaxia recientemente inactiva SDSS J1448+1010 descubrieron que la mayor parte de su combustible para la formación de estrellas había sido expulsado del sistema al fusionarse con otra galaxia. Ese gas no está formando nuevas estrellas para la galaxia, sino que permanece cerca en nuevas estructuras conocidas como colas de marea. Esta concepción artística muestra la corriente de gas y estrellas que fueron arrojadas fuera de la galaxia masiva durante su fusión. Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), S.Dagnello (NRAO/AUI/NSF)

Los astrónomos que utilizan el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) y el telescopio espacial Hubble de la NASA/ESA han observado la galaxia SDSS J144845.91+101010. 5, una galaxia masiva recién nacida cuando el Universo tenía aproximadamente la mitad de su edad actual, y que está a punto de completar una fusión con otra galaxia; durante el curso de este encuentro, la fuerza de la gravedad arrojó lo que equivale a casi la mitad del gas de formación estelar del sistema fuera de la galaxia, dejándola incapaz de formar nuevas estrellas.

Cuando las galaxias se desplazan por el Universo, a veces se encuentran con otras galaxias. Al interactuar, la gravedad de cada galaxia tira de la otra.

El consiguiente tira y afloja aleja el gas y las estrellas de las galaxias, dejando tras de sí corrientes de material conocidas como colas de marea.

Y eso es precisamente lo que el astrónomo Justin Spilker, de la Universidad de Texas A&M, y sus colegas creen que le ocurrió a la SDSS J144845.91+101010.5, pero con un giro argumental.

La enorme galaxia, que nació cuando el Universo tenía aproximadamente la mitad de su edad actual, casi ha terminado de fusionarse con otra galaxia.

Utilizando los datos de ALMA y del Hubble, los astrónomos descubrieron colas de marea que contienen aproximadamente la mitad del gas frío y formador de estrellas de todo el sistema, lo que equivale a 10.000 millones de veces la masa del Sol de la Tierra.

Esta imagen compuesta combina datos azules/blancos del Hubble y rojos/naranjas de ALMA para mostrar la distribución posterior a la fusión del gas y las estrellas de SDSS J144845.91+101010.5 en corrientes de material conocidas como colas de marea. Crédito de la imagen: ALMA / ESO / NAOJ / NRAO / Spilker et al. / S. Dagnello, NRAO, AUI & NSF.
Crédito de la imagen: ALMA / ESO / NAOJ / NRAO / Spilker et al. / S. Dagnello, NRAO, AUI y NSF.

"Lo que inicialmente hizo interesante a esta galaxia masiva fue que, por alguna razón, dejó de formar estrellas repentinamente hace unos 70 millones de años, inmediatamente después de un estallido de actividad de formación estelar", dijo el Dr. Spilker.

"La mayoría de las galaxias se contentan con seguir formando estrellas".

"Nuestras observaciones con ALMA y el Hubble demostraron que la verdadera razón por la que la galaxia dejó de formar estrellas es que el proceso de fusión expulsó al espacio intergaláctico aproximadamente la mitad del combustible gaseoso para la formación de estrellas. Sin combustible, la galaxia no podía seguir formando estrellas".

"Cuando miramos el Universo, vemos algunas galaxias que están formando activamente nuevas estrellas, como nuestra propia Vía Láctea, y otras que no", dijo el Dr. Wren Suess, astrónomo de la Universidad de California Santa Cruz.

"Pero esas galaxias 'muertas' tienen muchas estrellas viejas en ellas, por lo que deben haber formado todas esas estrellas en algún momento y luego dejaron de hacer nuevas".

"Todavía no entendemos todos los procesos que hacen que las galaxias dejen de formar estrellas, pero este descubrimiento muestra lo poderosas que son estas grandes fusiones de galaxias, y lo mucho que pueden afectar a cómo crece y cambia una galaxia a lo largo del tiempo."

Dado que el nuevo resultado procede de una única observación, actualmente no está claro lo común que puede ser este tira y afloja y su resultante quiescencia.

"Si bien está bastante claro a partir de este sistema que el gas frío realmente puede terminar fuera de un sistema de fusión que apaga una galaxia, el tamaño de la muestra de una galaxia nos dice muy poco acerca de lo común que es este proceso", dijo David Setton, un estudiante graduado de la Universidad de Pittsburgh.

"Pero, hay muchas galaxias por ahí como SDSS J144845.91+101010.5 que podemos atrapar justo en medio de esos choques y estudiar exactamente lo que les sucede cuando pasan por esa etapa".

"La eyección de gas frío es una nueva y emocionante pieza del rompecabezas de la quiescencia, y estamos entusiasmados por tratar de encontrar más ejemplos de esto".

Fuentes, créditos y referencias:

Justin S. Spilker et al. 2022. Star Formation Suppression by Tidal Removal of Cold Molecular Gas from an Intermediate-redshift Massive Post-starburst Galaxy. ApJL 936, L11; doi: 10.3847/2041-8213/ac75ea

Fuentes: NRAOSciNews

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