Formación galáctica: Un tema grumoso

Los astrónomos han argumentado durante años sobre si las galaxias masivas se formaban desde cero, o por acumulación de galaxias menores.

Últimamente, las pruebas se acumulan a favor de la segunda teoría, y un nuevo estudio se añade a la descripción del crecimiento de la formación galáctica como un tema grumoso. Usando un conjunto de telescopios tanto espaciales como terrestres, incluyendo el Telescopio Muy Grande de ESO en Chile y el Telescopio Espacial Hubble, un equipo de astrónomos observó recientemente grupos de enromes galaxias en el proceso de fusión, estableciendo que las galaxias pueden hacerse mayores.

Cuatro grupos de galaxias en fusión situados a 4000 millones de años luz de distancia. Su descubrimiento proporciona una validación de la teoría jerárquica de formación galáctica. Crédito: ESO

“La cuestión era que si podrían formarse o no galaxias muy masivas en épocas relativamente recientes a través de estos procesos de fusión”, dijo el investigador Kim-Vy Tran de la Universidad de Zürich en Suiza. “Vimos tres ejemplos de que esto está sucediendo ahora”.

Tran y sus colegas observaron la malla de galaxias en un grupo llamado Sg1120-12 aproximadamente a 4000 millones de años luz de distancia. El equipo detalló el descubrimiento en el ejemplar de agosto de la revista Astrophysical Journal Letters.

Crecimiento grumoso

Los nuevos hallazgos se añaden a una gran lista de pruebas que apoyan la teoría, llamada de formación jerárquica, en la que las grandes galaxias van dando pasos a partir de galaxias menores que son empujadas entre sí por su atracción gravitatoria mutua y se combinan para formar galaxias más masivas. En esta versión, las galaxias formarían la mayor parte de sus estrellas en su inicio como galaxias pequeñas, pero acumulan la mayor parte de su masa posteriormente a través de fusiones.

La hipótesis en competencia, llamada colapso monolítico, propone que las galaxias gigantes se formaron de una sola vez, con el grueso de la formación estelar teniendo lugar al mismo tiempo que la galaxia ganaba masa.

“El artículo de Tran demuestra que estas galaxias están en proceso de ensamblarse en una época posterior a la que se formaron sus estrellas”, dijo Romeel Dave, astrofísico en la Universidad de Arizona que no estuvo implicado en la investigación. “No creo que el colapso monolítico haya quedado muerta para todo el mundo, pero creo que la mayoría [de astrónomos] la han abandonado en los últimos años, particularmente con las pruebas directas, como las de este artículo, de que las galaxias, que obviamente tienen estrellas viejas, muestran signos de estar aún en formación”.

Otro estudio publicado en 2005 por Pieter van Dokkum de la Universidad de Yale, encontró que un gran número de galaxias establecidas con estrellas viejas mostraban signos de haberse fusionado recientemente con otras galaxias para añadirlas a su masa. Los hallazgos observacionales tales como éste, los cuales muestran cómo las galaxias pueden continuar creciendo mucho después de que se hayan formado la mayor parte de sus estrellas, confirman las predicciones teóricas del modelo de formación jerárquica.

“Creo que los resultados observacionales sólo han llegado en los últimos 5-10 años”, dijo Dave a SPACE.com. “Teóricamente esto ha sido aceptado desde hace muco tiempo”.

Siguen las preguntas

Aunque muchos astrónomos concuerdan en que la formación jerárquica parece estar teniendo lugar, existen algunas arrugas en la teoría que necesitan plancharse.

Por ejemplo, las galaxias más masivas no parecen estar creciendo a un índice tan alto como las galaxias de masa intermedia. Cuando los astrónomos observan las galaxias más brillantes actuales comparadas con las galaxias más brillantes de épocas anteriores (mirando más lejos los investigadores pueden observar atrás en el tiempo debido a que la lejana luz ha necesitado más tiempo para llegar hasta nosotros), no parecen haber ganado mucha masa.

“¿Por qué las mayores galaxias no crecen de esa forma?”, dijo Dave. “Creo que actualmente es un problema sin resolver”.

Sugiere a los astrónomos que podrían haber un techo superior a lo grande que puede llegar a ser una galaxia. Tal vez cuando una galaxia se hace muy grande, su gravedad es tan fuerte que destroza las galaxias menores que pasan cerca antes de que pueda unirlas a ella.

Otra cuestión es por qué, si todas las galaxias son puré de otras menores, muchas de ellas no lo parecen. Las preciosas galaxias espirales, por ejemplo, parecen cuidadas y simétricas, no como si se hubiesen formado a través de violentas colisiones de múltiples galaxias menores.

“Cuando observamos a la galaxias en fusión, parecen descarrilamientos de trenes”, dijo Tran. “Pero tal vez sólo tienen este aspecto durante una cantidad de tiempo relativamente corta”.

Tal vez existen fuerzas estabilizadores, tales como el momento angular de la galaxia y los grandes halos de materia oscura que las rodean, y que ayudan a que las galaxias re-logren su estructura espiral ordenada tras una fusión.

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Autor: Clara Moskowitz
Fecha Original: 15 de septiembre de 2008
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Vía: Ciencia Kanija