Así se forman las galaxias de disco

Durante el mes de agosto publiqué dos posts en este blog sobre nacimientos: el nacimiento de los planetas y el nacimiento de las galaxias elípticas. Hoy os voy a hablar de otro nacimiento: el de las galaxias de disco. Pero el hecho de explicar cómo nacen, también quedará encaminado la explicación del hecho de que sean el tipo de galaxias más abundantes del universo conocido.
La creación de las galaxias de disco
La nueva investigación sobre este tipo de galaxias la ha llevado a cabo un grupo internacional de científicos liderado por Junko Ueda, investigador en la Japan Society for the Promotion of Science y autor principal de un artículo publicado en la revista Astrophysical Journal Supplement donde se muestran los resultados.
Y han presentado un sorprendente hallazgo: han observado que la mayor parte de colisiones de galaxias situadas entre 40 y 600 millones de años luz de nosotros provocan la creación de galaxias de disco. Este tipo de galaxias, que incluyen a las galaxias espirales como la nuestra y las galaxias lenticulares, se definen por regiones en forma de rosca formadas por gas y polvo. Las galaxias elípticas, por contra, quedan fuera de esta categoría.
El error de las elípticas
Hace tiempo, era aceptado por la práctica totalidad de la comunidad astronómica que la fusión de galaxias de disco acabarían formando galaxias elípticas. Simulaciones por ordenador realizadas en los años 70 así lo confirmaban. De hecho, se pensaba que la gran mayoría de las galaxias del universo era elípticas, pero las últimas observaciones contradecían este resultado, ya que el 70% de las galaxias observadas, son galaxias de disco.
Imagen 1: Aspecto de las antenas de ALMA en la meseta de Chajnantor, a 5000 metros sobre el nivel del mar. Créditos: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/W. Garnier (ALMA).
Tras analizar 37 galaxias que se encuentran en las últimas etapas de la fusión, el equipo científico que ha realizado la investigación sugiere que la abundancia de estas galaxias de disco es real ya que las colisiones podrían formar este tipo de galaxias, en lugar de elípticas.
El equipo instrumental
Para obtener los resultados se usaron estos telescopios:
- ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array).- CARMA (Combined Array for Research in Millimeter-wave Astronomy).- SMA (Submillimeter Array).- Plateau de Bure Interferometer.- Nobeyama Radio Observatory.- NRAO (National Radio Astronomy Observatory).- FCRAO (Five College Radio Astronomy Observatory).- Thirty meters IRAM Telescope.- Swedish-ESO Submillimeter Telescope.
Tras la adquisición de datos con todos estos telescopios, analizaron la emisión de monóxido de carbono (CO) como indicador de gas molecular.
Nuestra propia galaxia
Esta investigación supone, hasta la fecha, el estudio más amplio de gas molecular en galaxias y ha proporcionado una visión única sobre cómo se podría haber formado nuestra propia galaxia. En base a los resultados, casi la totalidad de las fusiones muestran áreas de gas molecular en forma de rosco, identificadas como galaxias de disco en formación.
Imagen 2: Cada uno de los objetos de esta imagen ilustra una de las 30 fusiones de galaxias. Los contornos de las galaxias individuales indican la dispersión del monóxido de carbono, mientras que el color representa el movimiento del gas, que se aprecia rojo si se aleja y azul si se acerca. Créditos: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/SMA/CARMA/IRAM/J. Ueda et al.
"Por primera vez hay evidencia observacional sobre el hecho de que la fusión de galaxias pueda dar lugar a galaxias de disco. Es un paso importante e inesperado hacia la comprensión del misterio del nacimiento de las galaxias de disco", explica Ueda.
Pero esto no acaba aquí. Queda todavía mucho por descubrir. "Tenemos que empezar a centrarnos en la formación de estrellas en estos discos de gas", afirma Ueda. "Sabemos que la mayoría de las galaxias del universo distante también tienen discos. Sin embargo todavía desconocemos si las fusiones de galaxias también son responsables de estas galaxias de disco o si se forman por gas frío que cae gradualmente en la galaxia. Tal vez hemos encontrado un mecanismo general que se aplica en toda la historia del universo", concluye.
Todavía queda mucho por hacer, pero éste ha sido un primer paso importante para comprender el mecanismo de formación de la unidad fundamental del universo: las galaxias.

Los resultados de estas observaciones se han publicado en la revista Astrophysical Journal Supplement (agosto de 2014) por J. Ueda et al. bajo el título "Cold Molecular Gas in Merger Remnants. I. Formation of Molecular Gas Discs".

El equipo está formado por Junko Ueda (JSPS/NAOJ, Japón), Daisuke Iono (NAOJ/SOKENDAI, Japón), Min S. Yun (University of Massachusetts, Estados Unidos), Alison F. Crocker (University of Toledo, Estados Unidos), Desika Narayanan (Haverford College, Estados Unidos), Shinya Komugi (Kogakuin University/ NAOJ, Japón), Daniel Espada (NAOJ/SOKENDAI, Japón; ALMA Observatory, Chile), Bunyo Hatsukade (NAOJ, Japón), Hiroyuki Kaneko (University of Tsukuba, Japón), Yoichi Tamura (University of Tokyo, Japón), David J. Wilner (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Estados Unidos), Ryohei Kawabe (NAOJ/SOKENDAI, Japón; University of Tokyo, Japón) y Hsi-An Pan (Hokkaido University, Japón; SOKENDAI/NAOJ, Japón).

Artículo científico:Cold Molecular Gas in Merger Remnants: I. Formation of Molecular Gas Disks
Nota de prensa:ALMA demuestra los violentos orígenes de las galaxias de disco
Nota de prensa (versión original):Violent Origins of Disc Galaxies Probed by ALMA
Referencias:- ESO (European Southern Observatory).- ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array).- California Institute of Technology.- IRAM (Institut de Radioastronomie Millimétrique).- NAOJ (National Astronomical Observatory of Japan).
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