Misteriosas ondas descubiertas en la galaxia espiral más antigua

Los astrónomos han detectado ondas parecidas a estanques en el disco gaseoso de una galaxia antigua.

¿Qué causó estas ondas y qué nos dicen sobre la formación y evolución de la galaxia distante? Y pase lo que pase, ¿cómo afectó a la galaxia y su función principal: formar estrellas?

Este descubrimiento se refiere a la galaxia espiral más antigua conocida. Tiene más de 12 mil millones de años y se llama BIS 1335-0417. Al ser la espiral más antigua conocida, ocupa un lugar importante en nuestro estudio de la formación y evolución de las galaxias.

Según los científicos, las ondas en el disco de BRI 1335-0417 revelan los patrones de crecimiento de la galaxia. Las observaciones muestran un movimiento oscilante vertical del disco, como las ondas en un estanque. Esta es la primera vez que se observa este fenómeno y las ondas podrían ayudar a explicar la formación de estrellas en la galaxia.

Las observaciones son parte de una nueva investigación publicada en la revista. Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society. La investigación se titula «Detección de una onda de curvatura de disco en una galaxia espiral barrada con un corrimiento al rojo de 4,4». El autor principal es el Dr. Takafumi Tsukui, investigador postdoctoral en la Escuela de Investigación de Astronomía y Astrofísica (RSAA) de la Universidad Nacional de Australia.

BRI 1335-0417 es conocido por su alta tasa de formación de estrellas. Forma estrellas mucho más prolíficamente que las galaxias modernas como la Vía Láctea. Algunas mediciones indican que forma estrellas cientos de veces más rápido que nuestra galaxia. De alguna manera, el gas se transporta y transforma en estrellas de manera más eficiente que en otras galaxias.

Las observaciones que revelaron las ondas se realizaron con ALMA, el Large Millimeter/submillimeter Array en Atacama. ALMA es particularmente eficaz para observar gases y polvos, lo que ayudó a identificar ondas. Los investigadores dicen que las ondas indican algún tipo de influencia externa, como interacciones con otra galaxia o una afluencia de gas. Ambas influencias pueden desencadenar una rápida formación estelar y pueden ayudar a explicar por qué BRI 1335-0417 forma estrellas tan rápidamente.

Pero ALMA descubrió algo más que repercusiones; también encontró rastros de una barra central.

Las barras en las galaxias espirales pueden promover la formación de estrellas al canalizar gas desde los brazos hacia la región central de la galaxia y alimentar el nacimiento de estrellas allí. Este mismo proceso también puede explicar núcleos galácticos activos.

“La barra, con un radio de 3,3 +/- 0,2 kilopársecs y que conecta la espiral de dos brazos previamente identificada, es visible en ambas imágenes. [C-II] Es [infravermelho distante]provocando la rápida evolución de la galaxia al dirigir el gas hacia el núcleo”, escriben los investigadores en su artículo.

Las barras en las galaxias espirales son comunes. A un estudio mostró que más de una cuarta parte de todas las galaxias espirales tienen barras. La Vía Láctea y nuestra vecina más cercana, la galaxia de Andrómeda, son espirales barradas. Las barras pueden ser temporales y decaer con el tiempo, transformando galaxias espirales barradas en galaxias espirales más simples. Es posible que las barras sólo duren unos dos mil millones de años. Pueden ser cíclicos, formarse y descomponerse repetidamente, lo cual es parte de la razón por la que encontramos tantos de ellos.

Algunas ideas astronómicas establecidas sostienen que la formación de una barra es el acto final en la evolución de una galaxia espiral.

«La formación de una barra podría ser el último acto importante en la evolución de una galaxia espiral», dijo Kartik Sheth del Centro Científico Spitzer, comentando una investigación realizada en 2008.

“Se cree que las galaxias se forman mediante fusiones con otras galaxias. Una vez que se han estabilizado, la única otra forma significativa de evolucionar es a través de la influencia de las barras.

Pero los astrónomos nunca habían encontrado una barra en una galaxia tan antigua del Universo.

Esto sugiere un mecanismo diferente para la formación de las barras. “El bar identificado en imágenes [C-II] Es [infravermelho distante] de la galaxia disco rica en gas sugiere una nueva perspectiva para la formación inicial de barras en galaxias ricas en gas de alta energía. corrimiento al rojo “Un disco gravitacionalmente inestable rico en gas que genera una barra de gas de formación estelar, en lugar de una barra estelar que se origina a partir de un disco estelar preexistente”, escriben los autores.

«Esto puede explicar las estructuras predominantes en forma de barra observadas en imágenes FIR de galaxias submilimétricas con alto corrimiento al rojo», explican los autores.

Descubrir estas ondas (y cortes) en esta antigua galaxia nos obliga a repensar. Normalmente, el disco de gas en una galaxia como esta es estable, por lo que las ondas indican que algo le ha sucedido recientemente.

Aún no se sabe con certeza si esto se debe a una interacción con otra galaxia o a una enorme nube de gas. Sin embargo, la conclusión parece natural para los autores. “Es natural suponer que tal interacción también habría activado una fuerte actividad de formación estelar”, escriben.

Los astrónomos están seguros de que las galaxias se forman y evolucionan mediante fusiones con otras galaxias y con nubes de gas masivas. Estos resultados no ponen en duda esta idea. Pero observar impactos notables les da a los investigadores otra idea de cómo funciona todo.

El artículo fue publicado originalmente por Evan Gouch en El universo hoy.