Galaxias que se hinchan confunden a los astrónomos

Los astrónomos continúan desconcertados con el reciente descubrimiento de una extraña población de galaxias densas y compactas que existían en los inicios del universo pero que han desaparecido en la actualidad.

Sospechan que de alguna forma las galaxias se hincharon en los colosos que vemos a nuestro alrededor, pero una nueva investigación reduce la escala temporal durante la cual pudo tener lugar este misterioso aumento.

 

Densas galaxias compactas que datan de hace aproximadamente 9000 millones de años fueron fotografiadas por la Cámara de Infrarrojo Cercano y Espectrómetro de Objetos Múltiples de Hubble (NICMOS). Fueron identificadas originalmente en un proyecto terrestre llamado Estudio Profundo Gemini (Imagen: I Damjanov et al/NASA/GDDS)

En abril, los astrónomos informaron de unas galaxias extremadamente compactas a una distancia de 10 mil millones de años luz, o 3700 millones de años tras el Big Bang. Las galaxias contenían el mismo número de estrellas que las galaxias modernas en forma de gota conocidas como elípticas – pero eran de dos a tres veces menores de media.

Ahora, las observaciones han dado como resultado galaxias compactas aproximadamente mil millones de años más tarde, cuando el universo tenía casi 5000 millones de años. Algunos de los apodan ‘nuggets rojos’,son incluso más compactos de lo que se vio en el estudio anterior – con un peso casi igual de las elípticas modernas, pero con sólo una décima parte de su tamaño.

“No hay nada como esto en el universo cercano”, dice el astrónomo Roberto Abraham de la Universidad de Toronto en Canadá. “Estas cosas son una completa sorpresa”.

Los astrónomos no ven ninguna de estas galaxias en los estudios del universo actual, por lo que razonan que algo debe haber sucedido que provocó que se hicieran mayores sin formar más estrellas.

Expansión rápida

“La forma ideal es imaginar una forma en la que se hayan hinchado hasta hacerlas mayores sin cambiar su masa”, dice Abraham. “Pero es difícil crear un modelo que pueda hacer esto”.

Esto es debido a que las galaxias tuvieron que inflarse muy rápidamente. Abraham y sus colegas liderados por Ivana Damjanov de la Universidad de Toronto estudiaron galaxias en distintas épocas y encontraron que las galaxias compactas habían desaparecido del universo sólo 1600 millones de años después de sus propias observaciones de los nuggets rojos.

Se han propuesto distintas explicaciones para este hinchamiento de las galaxias, pero ninguno tiene en cuenta todas las observaciones.

Una posibilidad es que las galaxias se hagan mayores colisionando y combinándose con otras galaxias. Tales fusiones tienden a producir estrellas de nueva generación, dado que las colisiones disparan nubes de gas dentro de las galaxias que empiezan a condensarse.

Pero desde entonces las galaxias elípticas modernas y las antiguas variedades compactas parecer estar carentes de estrellas jóvenes, los astrónomos sugirieron que las fusiones deben haber sido “secas” – teniendo lugar entre galaxias con falta de nubes de formación estelar.

Gas expulsado

Aún así, tales fusiones incrementarían el número de estrellas – y por tanto la masa – en las galaxias resultantes, y las observaciones demuestran que las galaxias compactas y elípticas son aproximadamente equivalentes en masa. Es más, la estadística dictamina que algunas de las galaxias compactas debería sobrevivir hasta la actualidad sin fusiones – pero no se ha visto ninguna.

“No existe ningún proceso conocida que pueda crear un incrementa de tamaño tan grande” en un tiempo tan corto, apunta Alvio Renzini del INAF y el Observatorio Astronómico de Padova en Italia, quien no estuvo asociado al estudio. “Las fusiones secas ayudan un poco, pero no lo suficiente”.

Otra posibilidad es que el material de estas galaxias se redistribuya cuando las viejas estrellas pierden masa explotando como supernovas o despojándose de sus capas exteriores. El gas expulsado hacia los bordes de la galaxia podría reducir la atracción gravitatoria del centro galáctico, provocando expansión.

Pero incluso aunque la inmensa mayoría de las estrellas en las galaxias sean viejas, esta “expansión adiabática” necesitaría demasiado tiempo, dice Damjanov. “El tiempo necesario para hinchar las galaxias en un factor de dos o tres es demasiado largo, y estas galaxias no tienen tiempo”, comentó a New Scientist.

Dice que una combinación de fusiones y expansión podría resolver el misterio, pero que se necesita más observación para comprobar esta idea.

La investigación ha sido enviada a Astrophysical Journal.

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Autor: Rachel Courtland
Fecha Original: 19 de agosto de 2008
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Vía: Ciencia Kanija