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22/05/2013

El trabajo aparece publicado en el último número de ‘Nature’

Descubren cómo se formaron las galaxias ‘muertas’ del universo temprano

Un equipo internacional, en el que han participado investigadores del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) y de la Universidad de La Laguna (ULL), ha observado la formación de una galaxia muy lejana a partir de la fusión violenta de otras dos

Los datos, obtenidos por telescopios espaciales de la NASA y la ESA y telescopios terrestres, contradicen la teoría más común que explica la formación de las galaxias muy masivas a partir de la incorporación de otras más pequeñas a lo largo del tiempo

Cuando el universo tenía tres o cuatro mil millones de años estaba ya poblado por galaxias elípticas masivas y rojizas formadas por viejas estrellas. La comunidad científica le ha dado muchas vueltas a la cuestión de si estas galaxias se formaron lentamente a lo largo del tiempo mediante la incorporación de galaxias más pequeñas (el modelo más popular y aceptado) o si lo hicieron rápidamente a partir de poderosas colisiones entre dos galaxias grandes.  Un estudio, que aparece publicado en el último número de la revista Nature, señala que es este último modelo de grandes colisiones violentas y fusiones masivas el generador de las galaxias rojas 'muertas'. No parece que en la juventud del universo reinara la calma.

El observatorio espacial Herschel, una misión de la ESA (la Agencia Espacial Europea) con participación de la NASA, tomó imágenes a través de grandes nubes de polvo de una fusión muy poco frecuente de dos galaxias masivas. Los estudios sucesivos realizados gracias a varios telescopios espaciales y terrestres, entre ellos el telescopio espacial Hubble y el telescopio William Herschel, del Observatorio del Roque de los Muchachos, en la isla de La Palma, cuentan la historia de dos lejanas galaxias entrelazadas que fabrican estrellas frenéticamente. Finalmente, se espera que la pareja se asiente y se convierta en una sola galaxia elíptica supergigante.

“Estamos mirando a una fase anterior en la vida de las galaxias rojas y muertas, una explosión adolescente de actividad que no dura mucho”, ha dicho el director del estudio, Hai Fu, de la Universidad de California (Irvine).

“Estas galaxias fusionadas están explotando, formando nuevas estrellas y se encuentran completamente cubiertas por polvo”, señala Ismael Pérez Fournon, investigador del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), profesor de la Universidad de la Laguna y coautor del trabajo. “Sin los detectores sensibles al infrarrojo lejano del instrumento SPIRE de Herschel, no habríamos sido capaces de ver a través del polvo la acción que tenía lugar detrás”, detalla.

El efecto ‘lente’ de las galaxias

En el nuevo estudio, Herschel fue usado para identificar las galaxias que chocaban entre sí, llamadas HXMM01, localizadas a unos 11 mil millones de años luz, en un tiempo en el que nuestro universo tenía unos tres mil millones de años. Al principio los astrónomos pensaron que los dos objetos eran, de hecho, varias imágenes amplificadas, como en un espejo, de una sola galaxia. El efecto ‘lente’ producido por otras galaxias en el camino de la luz emitida por las galaxias rojas lejanas es bastante común en astronomía y se produce cuando la gravedad de una galaxia en primer plano ‘dobla’ la luz procedente de un objeto más distante. Después de una meticulosa investigación, no obstante, el equipo se dio cuenta de que en realidad estaban mirando a dos galaxias masivas fusionándose.

Las caracterizaciones de la pareja en colisión revelaron que estaban generando el equivalente a 2.000 soles al año. Por comparación, la Vía Láctea ‘incuba’ entre dos y tres soles al año. El número total de estrellas de los dos cuerpos observados es de unos 400 mil millones de soles. Las fusiones son bastante comunes en el cosmos, pero este evento en particular es más inusual, dada las prolíficas cantidades de gas y estrellas en formación, y la gran intensidad de la fusión en una época tan distante.

Según destaca la investigadora del IAC y coautora del estudio, Paloma Martínez Navajas, “las observaciones realizadas con el instrumento LIRIS del telescopio William Herschel ayudaron a determinar la gran masa estelar de las dos galaxias lejanas”. “Los telescopios de tamaño mediano con instrumentación infrarroja siguen siendo fundamentales en estos estudios”, añade.

Toda la labor de Herschel, a disposición de la comunidad científica

Estos resultados se publican poco después de que el 29 de abril de 2013 el observatorio espacial Herschel acabara su misión al terminarse el helio que permitía enfriar sus tres instrumentos. Herschel fue lanzado al espacio, junto con el satélite Planck, el 14 de mayo de 2009. En estos cuatro años, Herschel ha realizado unas 35.000 observaciones de 600 programas científicos durante más de 25.000 horas de observación. También ha dado lugar a más de 600 publicaciones científicas.

La mayor parte de los datos astronómicos obtenidos están ya disponibles libremente para su explotación científica en el archivo de Herschel y serán utilizados por la comunidad científica internacional en las próximas décadas. Hasta el año 2022, por lo menos, no existirá ningún otro observatorio espacial operando en el rango de Herschel.

Icono vídeo Mega Galaxy Merger (Previsualización y descripción del vídeo)

DESCARGAR VÍDEO

Créditos: C. Hayward, Heidelberg Institute for Theoretical Studies, Germany

Para más información y entrevistas:

Ismael Pérez Fournon (coinvestigador del consorcio SPIRE y del proyecto HerMES)
Correo electrónico: ipf@iac.es Teléfono: (34) 922 605 257

Información adicional: El IAC es miembro del consorcio internacional que ha construido el instrumento SPIRE de Herschel desde su constitución a finales de los años noventa, lo que ha permitido al grupo Herschel/SPIRE del IAC participar en HerMES, el mayor proyecto que se ha llevado a cabo con Herschel, un estudio de diferentes aspectos de la evolución de las galaxias en el universo distante basado principalmente en observaciones con la cámara SPIRE de Herschel.

Publicación en Nature:

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