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Descubren estrellas desbocadas en galaxia monstruosa del universo temprano

galaxySarah Romero | Muy Interesante

Un equipo internacional de astrónomos de Japón, México y la Universidad de Massachusetts Amherst (EE. UU.), ha estudiado una “galaxia monstruosa” a 12.400 millones de años luz de distancia, logrando una resolución angular 10 veces mayor que nunca, lo que ha posibilitado el descubrimiento de detalles estructurales de la galaxia antes completamente desconocidos. Y son tan magníficos como era de esperar.

Utilizando el telescopio ALMA en Atacama, Chile, los científicos también han identificado propiedades de esta galaxia monstruosa, llamada COSMOS-AzTEC-1, que antes no habían podido ser probadas.

Nació solo 1.000 millones de años después del Big Bang

Los astrónomos encontraron que las nubes moleculares en la galaxia son altamente inestables, lo que lleva a la formación de estrellas desbocadas. Se cree que estas galaxias monstruosas son los antepasados de las enormes galaxias elípticas en el universo de hoy, como nuestra Vía Láctea, lo que nos aporta aún más información para comprender la formación y evolución de tales galaxias.

“Una de las mejores partes de las observaciones de ALMA es ver las lejanas galaxias con una resolución sin precedentes”, comenta Ken-ichi Tadaki, líder del estudio que recoge la revista Nature.

Este tipo de galaxia monstruosa forma estrellas a un ritmo sorprendente: 1000 veces más rápido que la formación estelar en nuestra galaxia. Pero ¿por qué son tan activas? Para responder a esta pregunta, hay que observar el entorno de los viveros estelares. Por ello, se centraron en COSMOS-AzTEC-1. Esta galaxia se descubrió por primera vez con el Telescopio James Clerk Maxwell en Hawái.

Entre otras cosas, esta galaxia es rica en ingredientes de estrellas, pero aún era difícil determinar la naturaleza del gas cósmico en la galaxia. El equipo utilizó la alta resolución y la alta sensibilidad de ALMA para observar esta galaxia monstruosa y obtener un mapa detallado de la distribución y el movimiento del gas. Gracias a ello, han obtenido el mapa de gas molecular de mayor resolución de una galaxia monstruosa distante hasta la fecha.
“Descubrimos que hay dos grandes nubes, distintas a varios miles de años luz del centro”, explica Tadaki. “En la mayoría de las galaxias distantes, las estrellas se forman activamente en el centro. Por lo tanto, es sorprendente encontrar nubes descentradas”.

Los astrónomos investigaron más a fondo la naturaleza del gas en esta galaxia y descubrieron que las nubes en toda la galaxia son muy inestables, algo que es realmente inusual.

En una situación normal, la gravedad hacia el interior y la presión hacia afuera se equilibran en las nubes. Una vez que la gravedad supera la presión, la nube de gas colapsa y forma estrellas a un ritmo rápido. Entonces, las estrellas y las explosiones de supernova al final del ciclo de vida estelar expulsan gases, que aumentan la presión hacia el exterior. Como resultado, la gravedad y la presión alcanzan un estado equilibrado y la formación de estrellas continúa a un ritmo moderado.

Pero, en COSMOS-AzTEC-1, la presión es mucho más débil que la gravedad y difícil de equilibrar. Por lo tanto, esta galaxia muestra una formación de estrellas fuera de control y se ha transformado en una monstruosa galaxia imparable.

Los investigadores estimaron que el gas se consumirá por completo en 100 millones de años, que es 10 veces más rápido que en otras galaxias que forman estrellas.

¿Por qué su gas es tan inestable?

Los astrónomos aún no tienen una respuesta definitiva, pero la fusión de galaxias es una posible causa.

“En este momento, no tenemos evidencia de fusión en esta galaxia. Al observar otras galaxias similares con ALMA, queremos revelar la relación entre las fusiones de galaxias y las galaxias monstruosas”, concluye Tadaki.

Referencia: A gravitationally unstable gas disk of a starburst galaxy 12 billion years ago, Nature (2018). DOI: 10.1038/s41586-018-0443-1 , https://www.nature.com/articles/s41586-018-0443-1

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