Tras las investigaciones realizadas en el IAC, son versiones extremas de un mismo tipo de objeto
Utilizando imágenes obtenidas con el Telescopio Espacial “Hubble”, un equipo de astrónomos ha concluido que dos de los tipos más comunes de galaxias son diferentes versiones del mismo grupo de objetos. Durante mucho tiempo se ha pensado que las galaxias “elípticas enanas” y “elípticas gigantes”, aunque tuvieran un nombre similar, eran morfológicamente galaxias muy distintas. Estos resultados, que aparecerán en la edición de este mes de la revista “Astronomical Journal”, cambiarán fundamentalmente la comprensión que tenían los astrónomos sobre estos importantes componentes del Universo, haciendo más fácil entender cómo se forman las galaxias.
Hasta ahora, para el estudio de las “elípticas gigantes” se utilizaban como referente las galaxias más luminosas y más masivas (supergigantes), ya que eran más fáciles de detectar. En función de ellas se había establecido un modelo para cada tipo de galaxia elíptica: enanas y gigantes. Lo que se ha podido constatar en esta investigación es que las supergigantes son la excepción y que, en cambio, existe una continuidad morfológica entre las elípticas enanas y gigantes. Para llegar a estas conclusiones se han estudiado 200 galaxias de estos dos tipos y se ha profundizado en su estructura, dejando al descubierto la posibilidad de que las elípticas supergigantes tengan en su núcleo dos agujeros negros en proceso de fusión que hace que su estructura se aleje del resto de las “elípticas” ya unificadas.
“Esto ayuda a simplificar el Universo, porque reemplazamos dos tipos distintos de galaxias en uno solo”, declara Alister Graham, autor principal del artículo, actualmente astrónomo de la Universidad de Florida y con anterioridad del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), donde inició estas investigaciones. “Pero las implicaciones van más allá de la mera taxonomía astronómica. Los astrónomos habían pensado que los mecanismos de formación para estos objetos deberían ser diferentes, pero con esto se unifica el proceso de construcción”.
Graham amplía este trabajo en otro artículo, que aparece en el mismo número de la revista astronómica, realizado junto con Ignacio Trujillo, del Instituto Max-Planck de Astronomía, en Alemania, y anteriormente del IAC, así como con Peter Erwin y Andrés Asensio ambos también del IAC.
Unificación de galaxias
Las galaxias, los bloques que forman el Universo visible, son enormes sistemas de estrellas ligadas por la gravedad. Existen diferentes tipos y formas. Por ejemplo, la Vía Láctea, en la que reside nuestro sistema solar, es una galaxia “espiral”, así llamada por su forma de disco al que va unida una estructura de brazos espirales. Otras galaxias se conocen como “irregulares” porque no tienen una forma distintiva. Pero tanto las “elípticas enanas” como las “elípticas gigantes” son los tipos más comunes.
En las pasadas dos décadas, los astrónomos habían considerado las galaxias “elípticas gigantes”, que contienen cientos de miles de millones de estrellas, y las “elípticas enanas”, que contienen menos de mil millones de estrellas, sistemas completamente distintos. Ésta era de alguna forma una distinción natural: no sólo porque las galaxias “elípticas gigantes” contienen más estrellas, sino porque además las estrellas están más agrupadas en los centros de estas galaxias. En otras palabras, la distribución total de estrellas parecía ser muy diferente.
Modelo matemático
Alister Graham y Rafael Guzmán, también de la Universidad de Florida, decidieron revisar las teorías aceptadas sobre este tema. Ambos analizaron imágenes de galaxias elípticas enanas tomadas por el Telescopio “Hubble” y combinaron sus resultados con los datos de unas de 200 galaxias, tomados previamente. El resultado de esta unión reveló que las propiedades estructurales de las galaxias elípticas varían de forma continua entre los dos tipos, que son versiones extremas del mismo tipo de objeto. “Por ejemplo, -explica Rafael Guzmán- si bien es cierto que lo núcleos de las “elípticas gigantes” son más luminosos que los de las “elípticas enanas”, esta variación se produce de forma continuada de acuerdo con una ley universal común a ambos tipos de galaxias. La única excepción a esta regla la constituyen las galaxias elípticas gigantes más masivas (supergigantes)”.
Según Graham, “en los años recientes un gran número de estudios han revelado que muchos de los núcleos de las galaxias elípticas supergigantes han sido vaciados de estrellas”. Como se describe en el segundo artículo, publicado en colaboración con Trujillo, Erwin y Asensio, los astrónomos sospechan que los responsables son agujeros negros masivos, los cuales expulsan las estrellas que están en los alrededores, o también las devoran cuando están muy cerca del centro. De ahí la ausencia de estrellas que parece darse entorno a estos agujeros negros (ver imagen).
Hasta ahora, los núcleos de estas galaxias han sido tratados como distintas entidades respecto al resto de la galaxia. Efectivamente, han sido descritos con modelos que fallaban más allá de la región central. Sin embargo, recientes revelaciones de la estrecha conexión entre la masa del agujero negro central y las propiedades de las galaxias han permitido a Graham y su equipo presentar un nuevo modelo matemático capaz de describir simultáneamente la distribución de estrellas en ambas partes de la galaxia, interna y externa. “Solamente después de introducir las modificaciones de los núcleos, tras conectar el dominio del agujero negro con la estructura externa de la galaxia, ha sido posible unificar las poblaciones de galaxias gigantes y enanas”,concluye Graham.
