Un signo frecuente de madurez en una galaxia espiral es la formación de un lazo de estrellas y gas que cruza el núcleo.
Un nuevo estudio de más de 2.000 galaxias espirales realizado con el Telescopio Espacial Hubble, los astrónomos encontraron que las llamadas galaxias espirales barradas eran mucho menos abundantes 7 mil millones de años atrás de lo que son ahora, en el universo local.
Las imágenes muestran cuatro galaxias espirales con barras de estrellas y gas cruzándolas. Se encuentran a variadas distancias de la Tierra. La galaxia en la esquina superior izquierda es a 2.1 mil millones de años luz de distancia; la de arriba a la derecha a 3.8 mil millones de años luz; abajo a la izquierda a 5.3 mil millones de años luz y la de abajo a la derecha a 6.4 mil millones de años luz.
Las observaciones fueron realizadas entre 2003 y 2005 y los astrónomos unieron estas imágenes con observaciones de los telescopios Hubble y Subaru en Mauna Kea.
Crédito:NASA, ESA, K. Sheth (Spitzer Science Center, California Institute of Technology, Pasadena, Calif.), and P. Capak and N. Scoville (California Institute of Technology)
Los resultados confirman la idea de que las barras son un signo de que las galaxias alcanzan la madurez. Las observaciones son parte del sondeo COSMOS (Cosmic Evolution Survey). COSMOS cubre un área del cielo nueve veces más grande que la Luna llena, estudiando 10 veces más galaxias espirales que las observaciones previas.El equipo liderado por Kartik Sheth del Centro de Ciencias Spitzer en el Caltech descubrió que sólo 20% de las galaxias espirales en el pasado distante poseía barras, comparado con cerca del 70% de las modernas.
Las barras se vienen formando uniformemente a lo largo de los últimos 7 mil millones de años, triplicando su número. "Las barras en formación reciente no están uniformemente distribuídas a través de las masas de las galaxias, sin embargo, y éste es un hallazgo clave en nuestra investigación", explicó Sheth. "Se están formando principalmente en las galaxias menores, de baja masa, mientras que entre las galaxias más masivas, la fracción de barras era igual en pasado que ahora".
Los descubrimientos tienen importantes ramificaciones para la evolución galáctica. "Sabemos que la evolución es generalmente más rápida para las galaxias más masivas: éstas forman sus estrellas más tempranamente y más rápido. Las galaxias de menor masa forman sus estrellas más despacio, pero ahora vemos que también crean sus barras más lentamente a lo largo del tiempo".
Las barras se forman cuando las órbitas estelares en una galaxia espiral se vuelven inestables y derivan en una senda circular. "Las pequeñas elongaciones en las órbitas de las estrellas crecen y quedan encerradas en un lugar, creando la barra. Ésta se vuelve más fuerte al encerrar más y más de estas órbitas elongadas. Finalmente, una gran fracción de estrellas en la región interna de la galaxia se unen a la barra", explica Bruce Elmegreen de la división de investigación de IBM en Nueva York.
Lia Athanassoula del Laboratorio de Astrofísica de Marsella en Francia, agrega:" Las nuevas observaciones sugieren que la inestabilidad es más rápida en las galaxias más masivas, quizás porque sus discos internos son más densos y su gravedad es más fuerte".
Las barras son, tal vez, uno de los mayores catalizadores para cambiar una galaxia. Fuerzan una gran cantidad de gas hacia el centro galáctico, generando nueva formación estelar, creando bulbos centrales de estrellas y alimentando a los agujeros negros masivos.
"La formación de una barra podría ser el último acto importante en la evolución de una galaxia espiral. Las galaxias, se cree, se forman a través de las fusiones con otras galaxias. Luego de establecerse, la única dramática manera de evolucionar es a través de la acción de las barras", comenta Sheth.
Nuestra Vía Láctea, una galaxia espiral barrada, tiene una barra central que probablemente se formó tempranamente, como otras barras en grandes galaxias en el estudio de Hubble. Entender cómo se forman las barras en las galaxias más distantes podría ayudar a entender cómo ocurre aquí, en nuestro vecindario.
Fuentes y links relacionados
Barred Spiral Galaxies Are Latecomers to the Universe
Evolution of the Bar Fraction in COSMOS: Quantifying the Assembly of the Hubble Sequence
The Astrophysical Journal, 675:1141Y1155, 2008 March 10
Kartik Sheth et al.
DOI:10.1086/524980
Imagen actualizada por la USNO
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