Las estrellas detienen su formación cuando colisionan grandes galaxias

Janet Rettig Emanuel
opa.yale.edu/Ciencia Kanija

Los astrónomos que estudiaban unas nuevas imágenes de un cúmulo de galaxias cercano han encontrado pruebas de que las colisiones a alta velocidad entre grandes galaxias elípticas pueden evitar la formación de nuevas estrellas, de acuerdo con un artículo que se publicará en el ejemplar de noviembre de 2008 de la revista The Astrophysical Journal Letters.

Complejo M86-NGC4438: Una imagen detallada de parte del cúmulo de Virgo revela anillos de gas de hidrógeno ionizado de 400 000 años luz de longitud que conecta con la galaxia elíptica M86 (a la derecha) y la agitada galaxia espiral NGC 4438 (izquierda).

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Liderados por Jeffrey Kenney, Profesor y Catedrático de Astronomía en Yale, el equipo vio un espectacular complejo de filamentos de gas caliente de 400 000 años luz conectando la galaxia elíptica M86 y la galaxia espiral NGC 4438 en el cúmulo galáctico de Virgo, proporcionando una impactante evidencia de insospechada colisión anterior de alta velocidad entre las galaxias. La imagen se formó a partir de la cámara Mosaic de gran angular en el telescopio de la Fundación Nacional de ciencia en el Observatorio Nacional Kitt Peak cerca de Tucson en Arizona.

“Nuestros datos demuestran que este sistema representa la colisión reciente más cercana entre una gran galaxia elíptica y una gran galaxia espiral”, dijo Kenney, quien es el autor principal del artículo. “Este descubrimiento proporciona algunas de las pruebas más claras hasta el momento de las colisiones de alta velocidad entre grandes galaxias, y sugiere una alternativa plausible a los agujeros negros como explicación de qué desactiva la formación estelar en las galaxias mayores”.

Anteriormente, los científicos habían visto los filamentos de gas alrededor de ambas galaxias, pero no habían visto ni inferido ninguna conexión entre ambas, situadas aproximadamente a 50 millones de años luz de distancia de la Tierra. La nueva imagen muestra unas largas y tenues emisiones que conectan directamente las dos galaxias — y no hay estrellas obvias en los filamentos.

Como en la mayor parte de las galaxias elípticas, el gas en el interior de M86 es extremadamente caliente, e irradia rayos-X en una larga columna, lo que anteriormente se había interpretado como una cola de gas arrancada conforme M86 caía en el cúmulo de Virgo. La nueva imagen sugiere que la mayor parte de las perturbaciones en M86 son, por el contrario, debidas a las colisiones con NGC 4438.

“Como con una cámara panorámica, la visión desde el telescopio usando la cámara de gran angular de Kitt Peak nos permite ver una imagen mayor”, dijo Kenney. “Necesitábamos ver en más detalle y más amplitud para ver el M86″.

Un misterio actual de la astronomía es qué provoca que las mayores galaxias del universo — principalmente las galaxias elípticas como M86 — dejan de formar estrellas. “Se necesita algo que caliente el gas de forma que no se enfríe y forme estrellas”, dice Kenney. “Nuestro estudio demuestra que las interacciones gravitatorias pueden ser la clave”.

De acuerdo con los autores, las colisiones de baja velocidad entre las galaxias de tamaño medio o pequeño, a menudo producen un incremento en el índice local de formación estelar, pero en las colisiones de alta velocidad que tienen lugar de forma natural entre grandes galaxias, la energía de las colisiones puede provocar que el gas se caliente tanto que no pueda enfriarse fácilmente y formar estrellas.

“El mismo proceso físico tienen lugar tanto en los encuentros fuertes como en los débiles, y mediante el estudio de los efectos observables en casos extremos como M86 podemos aprender sobre el papel de la gravedad en el calentamiento del gas de la galaxias, el cual parece ser bastante significativo”, añade Kenney.

Los coautores del estudio incluyen al estudiante graduado de Yale Tomer Tal, el antiguo estudiante de Yale Hugh Crowl, ahora en la Universidad de Massachusetts, El Director del Observatorio WIYN George Jacoby, y John Feldmeier de la Universidad Estatal de Youngstown.