Los hábitos alimentarios de las galaxias adolescentes

Jóvenes galaxias en el universo distante. Crédito: ESO/CFHT

Nuevas observaciones realizadas con el Very Large Telescope de ESO aportan claves para comprender el crecimiento de las galaxias adolescentes. En el mayor sondeo de su tipo, los astrónomos han descubierto que las galaxias han cambiado sus “hábitos alimentarios” durante su adolescencia – el periodo que va entre los tres mil y los cinco mil millones de años tras el Big Bang. Al inicio de esta fase, el aperitivo preferido eran los flujos de gas tenue, pero, más tarde, las galaxias crecieron debido al canibalismo, ya que se alimentaban de otras galaxias más pequeñas.

Los astrónomos creyeron durante un tiempo que las galaxias más tempranas eran mucho más pequeñas que las impresionantes galaxias espirales y elípticas que pueblan el universo actual. A lo largo de la vida del cosmos, uno de los grandes retos ha sido conocer cómo “engordan” las galaxias, y saber qué comen y cuáles son sus hábitos alimentarios sigue siendo un misterio.

Un nuevo sondeo de galaxias cuidadosamente seleccionadas se ha centrado en sus años adolescentes — aproximadamente el periodo que va entre los tres mil y los cinco mil millones de años tras el Big Bang.

Empleando los instrumentos de última tecnología del Very Large Telescope (VLT) de ESO, un equipo internacional está desvelando qué ocurrió en realidad. En más de cien horas de observación el equipo ha recogido el mayor número de observaciones detalladas jamás obtenidas de galaxias ricas en gas en ese estadio temprano de su desarrollo [1].

“Vemos cómo se enfrentan dos tipos de galaxias en crecimiento: unas con eventos violentos de fusión en los que las galaxias más grandes devoran a las más pequeñas, otras que se alimentan de un suave flujo continuo de gas que cae sobre ellas. Ambas situaciones pueden llevar a la creación de numerosas estrellas nuevas,” explica Thierry Contini (IRAP, Toulouse, Francia), quien lidera el trabajo.

Estos nuevos resultados apuntan hacia un gran cambio en la evolución cósmica de las galaxias, cuando el universo tenía entre tres mil y cinco mil millones de años. El flujo suave de gas (eso1040) parece haber sido un factor importante en la formación de las galaxias cuando el universo era muy joven, mientras que las fusiones fueron relevantes más tarde.

“Para comprender cómo crecieron y evolucionaron las galaxias necesitamos mirarlas con la mayor precisión posible. El instrumento SINFONI instalado en el telescopio VLT de ESO es una de las herramientas más potentes del mundo para analizar galaxias jóvenes y distantes. Juega el mismo papel que un microscopio para un biólogo,” añade Thierry Contini.

Las galaxias distantes, como las del sondeo, son diminutas y tenues burbujas en el cielo, pero la alta calidad de imagen del VLT, junto con el instrumento SINFONI [2], dan como resultado que los astrónomos puedan hacer mapas de cómo se mueven y saber de qué están compuestas diferentes partes de las galaxias. Hubo algunas sorpresas.

“Para mí, la mayor sorpresa fue el descubrimiento de muchas galaxias cuyo gas no estaba en rotación. Este tipo de galaxias no se observan en el universo cercano. Ninguna de las teorías actuales predice estos objetos,” afirma Benoît Epinat, otro miembro del equipo.

“Tampoco esperábamos que hubiera tantas galaxias jóvenes del sondeo que tuvieran elementos pesados concentrados en sus partes externas — esto es exactamente lo contrario de lo que se observa en las galaxias actuales,” añade Thierry Contini.

El equipo no ha hecho más que iniciar el estudio de su enorme conjunto de observaciones. Planean observar estas galaxias con futuros instrumentos del VLT y con los telescopios ALMA para estudiar el gas frío de esas galaxias. Mirando hacia el futuro, el E-ELT (European Extremely Large Telescope, Telescopio Europeo Extremadamente Grande) estará equipado con la instrumentación ideal para ampliar este tipo de estudio y profundizar en el universo temprano.

Notas

[1] El nombre del sondeo es MASSIV: Mass Assembly Survey with SINFONI in VVDS. VVDS es el VIMOS-VLT Deep Survey. VIMOS es el VIsible imaging Multi-Object Spectrograph, una ponderosa cámara y espectrógrafo en el VLT utilizada para encontrar las galaxias usadas en los trabajos de MASSIV y medir sus distancias y otras propiedades.

[2] SINFONI es el Spectrograph for INtegral Field Observations in the Near Infrared. Es el instrumento del VLT utilizado para el sondeo MASSIV. SINFONI es un espectrógrafo de campo integral en el infrarrojo cercano (1.1-2.45 µm) que utiliza óptica adaptativa para mejorar la calidad de imagen.

Enlaces

• Artículos científicos en A&A: Artículo I, Artículo II, Artículo III, Artículo IV
• Página web de MASSIV
• Fotos de VLT

Nota de prensa publicada en el portal del Observatorio Europeo Austral (ESO).