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Revelados los halos de las galaxias más grandes del Universo

1 Mar. 2017

Por primera vez, se prueba la existencia de halos estelares individuales alrededor de galaxias masivas lejanas, demostrando que se formaron principalmente debido a la fusión con otras galaxias menores. Esta investigación, liderada por el Instituto de Astrofísica y Ciencias del Espacio de Lisboa y con participación del IAC, es el estudio más detallado de las partes externas de las galaxias elípticas masivas hasta la fecha.

Desde hace miles de millones de años, las galaxias han crecido considerablemente hasta convertirse algunas, como las elípticas gigantes, en las más grandes del Universo, tanto en tamaño como en masa. ¿Qué fue lo que produjo el crecimiento tardío de sus partes externas?

En las galaxias como nuestra Vía Láctea, con forma de disco, es relativamente sencillo identificar las partes que las componen: el bulbo central, el disco con sus brazos espirales y el halo de estrellas envolviendo a todo el conjunto. Sin embargo, en las galaxias elípticas, con forma de elipsoide, es más complicado caracterizarlas ya que las estrellas se distribuyen constituyendo una nube tridimensional mucho más difusa. “Tenemos pruebas de que las galaxias elípticas se van fusionando con otras galaxias satélites –explica Fernando Buitrago, primer autor del artículo e investigador del Instituto de Astrofísica y Ciencias del Espacio (IA), en Lisboa- pero es difícil asegurar que los procesos que han estado ocurriendo para que crezcan sus partes externas sean los mismos que suceden en las galaxias con forma de disco”.

El equipo de este astrofísico, compuesto por el científico del IAC Ignacio Trujillo entre otros miembros, decidieron investigar la naturaleza de las partes externas de una muestra de galaxias elípticas masivas de hace 6.200 millones de años. Se valieron de la imagen más profunda del Universo, la Hubble Ultra Deep Field (HUDP), que recoge la luz visible (la que ven nuestros ojos) emitida por los cuerpos cósmicos hasta hace unos 13.000 millones de años, y examinaron los halos de seis galaxias elípticas masivas. Estos halos son extremadamente débiles y muy complejos de observar incluso por los más grandes telescopios.

Con los detalles que proporciona la imagen, han podido, por primera vez, demostrar la existencia de un halo de estrellas alrededor de cada una de las galaxias elípticas masivas. Además, en dicha muestra, las partes externas se formaron principalmente debido a la fusión con otras galaxias, tal y como ocurre en las galaxias con forma de disco. "En nuestro trabajo –apunta Ignacio Trujillo- pudimos observar el canibalismo galáctico en acción. Las galaxias más grandes estaban devorando a las más pequeñas a un ritmo particularmente elevado. Desde su formación, casi la mitad de las estrellas que vemos hoy en estas galaxias masivas se deben a la fusión con otras galaxias menores”, concluye.

Al comparar la muestra con simulaciones matemáticas, basadas en el modelo actual de formación y evolución galáctica, vieron que coincidían muy bien y que podían derivar paralelismos. “En las galaxias elípticas –señala Fernando Buitrago- todas las estrellas forman un esferoide gigante, como una inmensa pelota de rugby, pero cuando usamos simulaciones con ordenador, pudimos rastrear el origen de cada una de sus partes y compararla con nuestra galaxia real”. Y añade: “Con este método, identificamos el proceso que originó el crecimiento de estas partes externas y podemos explicar cómo cambiaron su tamaño”.

Los resultados del estudio, el más detallado hasta la fecha y publicado recientemente en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, contribuyen a comprender mejor cómo evolucionaron las galaxias más grandes del Universo.

Artículo:The cosmic assembly of stellar haloes in massive early-type Galaxies”, por Fernando Buitrago et al. Mon Not R Astron Soc (2017) 466 (4): 4888-4903. DOI: https://doi.org/10.1093/mnras/stw3382

Nota de prensa del IA: http://www.iastro.pt/news/news.html?ID=55

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