Se pensaba que las galaxias elípticas estaban compuestas de estrellas envejecidas cuyo apogeo era miles de millones de años atrás. Pero observaciones con el Telescopio Espacial Hubble ayudan a demostrar que las galaxias elípticas todavía tienen un poco de vigor juvenil, gracias a los encuentros con galaxias más pequeñas. Las imágenes del núcleo de NGC 4150, tomadas en luz casi ultravioleta con la cámara de campo ancho 3 del Hubble, revelan las bandas de polvo y gas, además de grupos de jóvenes estrellas azules que tienen una edad de menos de mil millones de años. La evidencia demuestra que el nacimiento de las estrellas fue provocado por una fusión con una galaxia enana. El nuevo estudio ayuda a reforzar la visión emergente de que la mayoría de las galaxias elípticas tienen estrellas jóvenes, trayendo nueva vida a las viejas galaxias.
"Se pensaba que las galaxias elípticas habían hecho todas sus estrellas hace miles de millones de años", dice el astrónomo Mark Crockett de la Universidad de Oxford, líder de las observaciones de Hubble. "Se creía que habían consumido todo su gas para hacer nuevas estrellas, ahora estamos encontrando evidencia del nacimiento de estrellas en muchas galaxias elípticas, alimentadas principalmente por canibalizar galaxias más pequeñas. Estas observaciones apoyan la teoría de que las galaxias se construyeron a lo largo de miles de millones de años por colisiones con galaxias enanas", continúa Crockett. "NGC 4150 es un ejemplo dramático en nuestro patio trasero galáctico de un suceso común en el universo temprano". Las imágenes de Hubble revelan una actividad turbulenta y profunda dentro del núcleo de la galaxia. Grupos de jóvenes estrellas azules trazan un anillo alrededor del centro que está girando con la galaxia. El hábitat estelar es de unos 1.300 años luz de ancho.
Los largos filamentos de polvo se recortan en silueta contra el núcleo amarillento, que está compuesto por poblaciones de estrellas más antiguas. A partir de un análisis de los colores de las estrellas por el Hubble, Crockett y su equipo calcularon que el auge de la formación de estrellas comenzó hace alrededor de mil millones de años, un acontecimiento comparativamente reciente respecto a la historia cosmológica. La fábrica estrella de la galaxia se ha ralentizado desde entonces. "Estamos viendo esta galaxia después de que haya ocurrido la gran explosión de estrellas", explica el miembro del equipo, Joseph Silk, de la Universidad de Oxford. "Las estrellas más masivas ya han desaparecido, y las estrellas más jóvenes tienen entre 50 millones y 300 a 400 millones de años, mientras que la mayoría de las estrellas de la galaxia tienen alrededor de 10 mil millones de años". El encuentro que desencadenó el nacimiento de las estrellas habría sido similar al que sucederá en nuestra Vía Láctea cuando consuma la Gran Nube de Magallanes.
"Creemos que la fusión con una pequeña galaxia rica en gas, hace alrededor de mil millones de años, suministró al NGC 4150 el combustible necesario para formar nuevas estrellas", dice el miembro del equipo Sugata Kaviraj del Imperial College de Londres y la Universidad de Oxford. "La abundancia de elementos metálicos más pesados que el hidrógeno y el helio en las estrellas jóvenes es muy baja, lo que sugiere que la galaxia que se fusionó con NGC 4150 también era pobre en metales, lo que apunta hacia una pequeña galaxia enana de aproximadamente un veinteavo La masa de NGC 4150". Las fusiones menores como ésta son más comunes que las interacciones entre grandes galaxias, dicen los astrónomos. Para cada encuentro importante, hay probablemente hasta 10 veces más enfrentamientos entre una galaxia grande y una pequeña.
Las colisiones mayores son más fáciles de ver porque crean increíbles fuegos artificiales, se distorsionan y producen largas colas de marea de gas y decenas de jóvenes cúmulos de estrellas. Las interacciones más pequeñas son más difíciles de detectar porque dejan relativamente poca huella. Sin embargo, en los últimos cinco años, los telescopios terrestres y espaciales han ofrecido indicios de formaciones frescas de estrellas en galaxias elípticas. Los observatorios terrestres capturaron el resplandor azul de estrellas en las galaxias elípticas, y los satélites como el Galaxy Evolution Explorer (GALEX), que mira en la luz ultravioleta lejana y cercana, confirmaron que el resplandor azul procedía de estrellas incipientes de mucho menos de mil millones de años de edad. La luz ultravioleta traza el resplandor de las estrellas jóvenes y calientes.
Crockett y su equipo seleccionaron NGC 4150 para su estudio con el Hubble porque un análisis espectroscópico terrestre dio sugerentes indicios de que el núcleo de la galaxia no era un lugar tranquilo. La investigación terrestre, denominada Unidad Especográfica de Investigación de Nebulosas Ópticas (SAURON), reveló la presencia de estrellas jóvenes y actividad dinámica que estaba fuera de sincronía con la galaxia. "En luz visible, las galaxias elípticas como NGC 4150 parecen galaxias elípticas normales", dice Silk. "Pero la imagen cambia cuando miramos a la luz ultravioleta, al menos un tercio de todas las galaxias elípticas brillan con la luz azul de estrellas jóvenes". Crockett agrega: "Las elípticas son el laboratorio perfecto para estudiar las fusiones menores en luz ultravioleta, porque están dominadas por viejas estrellas rojas, lo que permite a los astrónomos ver el débil resplandor azul de estrellas jóvenes".
Fotografía OriginalCrédito: NASA, ESA, R.M. Crockett (University of Oxford, U.K.), S. Kaviraj (Imperial College London and University of Oxford, U.K.), J. Silk (University of Oxford, U.K.), M. Mutchler (Space Telescope Science Institute, Baltimore), R. O'Connell (University of Virginia, Charlottesville), and the WFC3 Scientific Oversight Committee
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