Un censo galáctico revela el origen de la mayoría de galaxias extremas

Una vista de campo amplio de la región central del cúmulo de Virgo, que mide 4,4 millones de años luz en cada lado, del Sloan Digital Sky Survey. - CANADA-FRANCE-HAWAII TELESCOPE

   MADRID, 11 Sep. (EUROPA PRESS) -

   Los astrónomos han descubierto que la clave para comprender las galaxias con tamaños "extremos", pequeñas o grandes, puede estar en la densidad de su entorno.

   En dos estudios relacionados, un equipo internacional encontró que las galaxias que son "ultracompactas" o "ultradifusas" en relación con las galaxias normales de brillo comparable parecen residir en entornos densos, es decir, regiones que contienen un gran número de galaxias.

   Esto ha llevado al equipo a especular que estos objetos "extremos" podrían haber comenzado pareciéndose a galaxias normales, pero luego evolucionaron para tener tamaños inusuales a través de interacciones con otras galaxias.

   El equipo identificó galaxias ultracompactas y ultradifusas como parte de un censo sin precedentes de galaxias que residen en el cercano cúmulo de Virgo. La investigación utilizó datos de la Next Generation Virgo Cluster Survey (NGVS), obtenidos en el Telescopio Canadá-Francia-Hawai (CFHT) utilizando MegaCam, una cámara óptica de campo amplio. A una distancia de 50 millones de años luz, Virgo es el cúmulo de galaxias más cercano a la Vía Láctea y contiene varios miles de galaxias miembros, la mayoría de las cuales se revelan, por primera vez, en los datos de NGVS.

   Los astrónomos descubrieron las galaxias enanas ultracompactas (UCD) hace un cuarto de siglo, y son las galaxias más densas conocidas en el Universo. Las teorías en competencia describen las UCD como grandes cúmulos de estrellas o como los remanentes de galaxias más grandes que han sido despojadas de sus envolturas estelares.

   "Encontramos cientos de UCD en el cercano cúmulo de galaxias Virgo, y al menos algunos de ellos parecen haber comenzado su vida como galaxias más grandes", dijo en un comunicado el doctor Chengze Liu de la Universidad Jiao Tong de Shanghai, autor principal del primer estudio.

   Si bien los UCD son similares en apariencia a un gran cúmulo de estrellas, se encontraron varios UCD en este estudio con envolventes estelares débiles que rodean el núcleo compacto central. Estas envolturas podrían ser los últimos remanentes de una galaxia que ha sido eliminada gradualmente por las fuerzas de marea gravitacionales de las galaxias vecinas. Además, se encontró que los UCD habitan preferentemente las regiones del cúmulo de Virgo con las mayores densidades de galaxias. Juntas, estas piezas de evidencia apuntan a una transformación inducida por el medio ambiente como responsable de producir algunas UCD.

   Las galaxias ultradifusas (UDG) son un misterio en el otro extremo del espectro de tamaños. Son mucho más grandes y más difusas que las galaxias típicas con brillo similar. Algunas teorías sugieren que las UDG son galaxias masivas cuyo gas, el combustible para la formación de estrellas, fue eliminado antes de que pudieran formarse muchas estrellas. Otros sugieren que alguna vez fueron galaxias normales que se han hecho más difusas a través de fusiones e interacciones.

   "Encontramos que las galaxias ultradifusas en el cúmulo de Virgo están más concentradas hacia el núcleo denso del cúmulo, lo que indica que un entorno denso puede ser importante para su formación", dijo el doctor Sungsoon Lim de la Universidad de Tampa, y el autor principal del segundo estudio. "La diversidad en sus propiedades indica que si bien ningún proceso único ha dado lugar a todos los objetos dentro de la clase UDG, al menos algunos UDG tienen apariencias que sugieren que su naturaleza difusa se debe a interacciones de mareas o la fusión de galaxias de baja masa".

   Otro misterio es que se encontró que algunas galaxias ultradifusas contienen poblaciones significativas de cúmulos de estrellas globulares. "Los intensos eventos de formación de estrellas necesarios para hacer cúmulos globulares generalmente hacen que una galaxia sea menos, en lugar de más difusa, por lo que comprender cómo obtenemos cúmulos globulares en galaxias ultradifusas es un desafío interesante", dijo el profesor Eric Peng del Instituto Kavli de Astronomía y Astrofísica, y coautor de ambos estudios.

   Estos resultados de investigación se han presentado en dos artículos que se publicaron recientemente en el Astrophysical Journal.