Ladrones de gas: una historia de caníbales galácticos

Un nuevo estudio del Centro Internacional de Investigación en Radioastronomía informa que las galaxias más grandes "roban" el gas molecular para la formación de estrellas de sus galaxias satélite vecinas más pequeñas

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Representación artística del fenómeno de extracción por presión de ariete en la eliminación de gas de las galaxias satélite

Representación artística del fenómeno de extracción por presión de ariete en la eliminación de gas de las galaxias satélite

Foto: ICRAR, NASA, ESA, the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

Desde hace tiempo es sabido que las galaxias más grandes absorben el gas que ocupa el espacio entre las estrellas de las galaxias satélite más pequeñas que se encuentran a su alrededor. Sin embargo, en una investigación publicada esta semana en la revista Monthly Notices of The Royal Astronomica Society bajo el título Molecular hydrogen in IllustrisTNG galaxies: carefully comparing signatures of environment with local CO and SFR data, los astrónomos han descubierto que estas pequeñas galaxias satélite también contienen menos gas molecular en sus centros.

Para entender la diferencia, cabe decir que las nubes de gas molecular son extensas regiones generalmente ubicadas en el interior de las galaxias en las que la densidad de materia es tan alta y la temperatura es tan baja como para que exista dihidrógeno, es decir, hidrogeno en su estado molecular (H2). Este hidrógeno molecular es el último responsable de la formación de nuevas estrellas, por lo que según se desprende del estudio, las galaxias más grandes estarían robando el material que sus contrapartes más pequeñas necesitan para formar nuevos astros.

Las galaxias más grandes estarían robando el material que sus contrapartes más pequeñas necesitan para formar nuevos estrellas

En este sentido, el doctor Adam Stevens, astrofísico de la Universidad de Australia Occidental –UWA- que trabaja para el Centro Internacional de Investigación en Radioastronomía -ICRAR- y autor principal de la investigación, comenta que: “el gas es el elemento vital de una galaxia y nuestro estudio proporciona nueva evidencia sistemática de que las galaxias pequeñas ceden parte de su gas molecular cuando se acercan a una galaxia más grande y su halo de gas caliente circundante”.

“Continuar adquiriendo gas es la forma en que las galaxias crecen y forman estrellas. Sin él, las galaxias se estancan” prosigue. “Sabemos desde hace mucho tiempo que las grandes galaxias extraen gas atómico de las afueras de las galaxias pequeñas, pero, hasta ahora no se había probado que pasara algo similar y con el mismo detalle en el caso del gas molecular”

Por su parte, Barbara Catinella, astrónoma de ICRAR-UWA y coautora del estudio explica que “las galaxias no suelen vivir aisladas; la mayoría de las galaxias tienen “amigos”. Y cuando una galaxia se mueve a través del medio intergaláctico caliente o interactúa con el halo de una galaxia mayor, parte del gas frío de la galaxia pasa a ser “canibalizado” por el de la galaxia más grande. Este proceso de acción rápida se conoce como extracción por presión de ariete".

Galaxia espiral D100

Galaxia espiral D100

Foto: NASA, ESA, Hubble, Subaru Telescope, W. Cramer (Yale) et al., M. Yagi, J. DePasquale

El gas molecular es muy difícil de detectar directamente, por lo que para indagar en como unas galaxias pierden gas molecular en favor de otras, el equipo conformado por científicos de diversas instituciones entre las que se encuentran el Instituto Max Planck de Astronomía, el MIT, el Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica y las universidades de Bolonia, Maryland y Heidelberg de valió de una simulación cosmológica de última generación para realizar las predicciones de las potenciales dinámicas de gas atómico y molecular entre grandes galaxias y sus galaxias satélite.

Luego tomaron las observaciones reales de los telescopios de Arecibo, en Puerto Rico, y el telescopio IRAM de 30 metros, en España, y las compararon con sus predicciones originales, descubriendo que los cálculos realizados se acercaban notablemente a las observaciones. Catinella, quien dirigió el estudio desde Arecibo sobre gas atómico, cuenta que “el telescopio IRAM de 30 metros observó el gas molecular en más de 500 galaxias. Se trata de las observaciones más profundas y la muestra más grande de gas atómico y molecular observada en el Universo local".

Pero en la mayoría de los casos, la pequeña galaxia está condenada a fusionarse con la más grande

De este modo, el hallazgo del equipo encaja con evidencia previa que sugería que las galaxias satélite tienen tasas de formación de estrellas más bajas. Stevens puntualiza que “el gas extraído inicialmente de estas galaxias más pequeñas se adhiere al espacio alrededor de la galaxia más grande, pudiendo quedarse en sus alrededores, o en última instancia ser desplazado hacia partes más internas de la misma”.

Pero en la mayoría de los casos, la pequeña galaxia está condenada a fusionarse con la más grande. "A menudo, las galaxias satélite solo sobreviven de uno a dos mil millones de años y luego terminarán fusionándose con la central", explica el autor. “En cuanto a las galaxias más grandes, una vez que crecen lo suficiente, comienzan a depender de obtener más materia a partir de canibalizar a galaxias más pequeñas para seguir formando estrellas" concluye.

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