30 de Septiembre de 2021
Cosmología

Galaxias antiguas sin material para formar estrellas

Aunque las galaxias del universo primitivo se caracterizaban por tener una elevada tasa de formación estelar, se conocen extrañas excepciones a esta regla. Los astrónomos creen haber hallado una explicación.

Imagen de una galaxia distorsionada por el efecto de lente gravitacional. [ESA/Hubble/NASA, A. Newman, M. Akhshik, K. Whitaker]

La mayoría de las estrellas se formaron en las grandes galaxias que comenzaron a brillar cuando el universo era aún joven, entre 2000 y 4000 millones de años después de la gran explosión. Una mirada retrospectiva a esa época del cosmos muestra un gran número de galaxias con una formación estelar muy activa. Hasta hora, sin embargo, un rompecabezas han sido las excepciones a esta regla: galaxias primitivas que, a diferencia de sus vecinas, dejaron de formar estrellas muy pronto.

Ahora, nuevas observaciones efectuadas con el telescopio espacial Hubble y con el Gran Conjunto Milimétrico/Submilimétrico de Atacama (ALMA), en Chile, han proporcionado una posible explicación. La razón por la que algunas galaxias dejaron de formar estrellas tan pronto pudo deberse a que se quedaron sin el gas necesario para ello, por más que, en principio, este abundara en el universo joven. Los resultados se publican en Nature.

En su trabajo, los investigadores han examinado con detalle seis de estas galaxias primitivas y extrañamente pasivas. La elevada resolución del Hubble en luz ultravioleta y los efectos de lente gravitacional les permitieron obtener imágenes ampliadas de los objetos. Después, las observaciones de ALMA les ayudaron a buscar rastros de gas. Sin embargo, y a diferencia de otras galaxias pertenecientes a la misma época cósmica, comprobaron que estas galaxias quiescentes solo contenían pequeñas reservas de gas. Este estaba concentrado principalmente en las vecindades del núcleo galáctico, aunque no en cantidades suficientes para formar estrellas.

Los astrónomos sospechan que las galaxias agotaron sus reservas iniciales de gas o que lo perdieron de alguna manera. En general, una galaxia puede perder gas debido a los vientos estelares o a la actividad de su agujero negro central. También es posible que atraviese regiones donde el medio intergaláctico es muy denso, y que ello «exprima» las reservas de gas de la galaxia.

Los científicos siguen buscando una explicación de por qué las cantidades restantes de gas se concentraban en el centro de las galaxias. Tradicionalmente, los astrónomos han dividido las galaxias en dos clases: ricas en gas y con formación estelar, y pobres en gas y con exigua gestación de estrellas. Estas últimas son típicas de las épocas cósmicas más tardías, en las que el suministro de gas ya es débil per se.

Jan Osterkamp

Referencia: «Quenching of star formation from a lack of inflowing gas to galaxies»; Katherine E. Whitaker et al. en Nature, vol. 597, págs. 485-488, 22 de septiembre de 2021.

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