¿Son las galaxias de rotación rápida asesinas estelares?

Astrónomos en Escocia y Alemania aseguran que la simple física puede explicar una paradoja que lleva dando vueltas desde hace mucho tiempo: ¿por qué los grandes grupos de estrellas jóvenes tienden a residir en galaxias relativamente pequeñas y no en gigantes como la Vía Láctea? La razón, según esta nueva hipótesis, es que las galaxias espirales gigantes, como la Vía Láctea, giran rápidamente y expulsan estos cúmulos de estrellas antes de que se conviertan en monstruos.

El impresionante cúmulo 30 Doradus es el mayor vivero de las más luminosas  estrellas jóvenes del Grupo Local – una colección de varias docenas de galaxias cercanas, que incluye la Vía Láctea. Es lógico, por tanto, que 30 Doradus habite en una galaxia igualmente impresionante, ya sea Andrómeda o la Vía Láctea, las dos mayores galaxias del Grupo Local.

Pero en lugar de eso, 30 Doradus se encuentra en la Gran Nube de Magallanes, una galaxia satélite de la nuestra que emite sólo una décima parte de luz que la Vía Láctea. Las estrellas recién nacidas, de 30 Doradus han establecido una esfera de gas en un área de 700 años luz de ancho, 30 veces el diámetro de la bien conocida nebulosa de Orión.

Ahora Carsten Weidner y Ian Bonnell, de la Universidad de St Andrews en Fife y Hans Zinnecker del Instituto de Astrofísica de Potsdam han realizado simulaciones por ordenador que modelan las nubes interestelares de gas molecular que colapsan para formar cúmulos de estrellas. Dice Weidner, “Parece que la rotación inhibe la formación de cúmulos de estrellas muy masivas.”

Las galaxias gigantes espirales giran rápidamente. Por ejemplo, la Vía Láctea gira a unos 230 kilómetros por segundo, y la aún más grande galaxia Andrómeda gira más rápido todavía. Por el contrario, las galaxias más pequeñas,  como la Gran Nube de Magallanes, giran lentamente.

El equipo de Weidner manejó cuatro simulaciones por ordenador, cada una con una velocidad de giro diferente. ”LLevó casi un mes calcular cada modelo” , dice Weidner. En los modelos de giro rápido, las estrellas y cúmulos se formaron en una amplia zona, ya que el giro impedía que el gas se colapsara. Por el contrario, en el modelo más lento,  el gas colapsó y dio a luz a un cúmulo de estrellas individuales enorme en el centro. Ese modelo podría explicar por qué el enorme complejo  30 Doradus surgió en una galaxia mucho más pequeña que la nuestra.

Este trabajo también se aplica a las galaxias en colisión. Dice Weidner, “En la región de colisión, existe menos apoyo de rotación, por lo que también se esperan más cúmulos masivos.” De hecho, las famosas galaxias Antena – dos galaxias espirales de gran tamaño que se están rompiendo juntas en la constelación de Corvus – han creado cúmulos de estrellas jóvenes muy superior a cualquier grupo joven, ya sea en la Vía Láctea o Andrómeda.

Bruce Elmegreen, experto en formación estelar en la División de Investigación de IBM en Yorktown Heights, Nueva York, dice que el estudio es interesante, pero es escéptico sobre el resultado. “La conexión entre el giro de la galaxia y y la  nube molecular es vaga. ¿Tiene el giro de la galaxia giro correlación con la rotación de las nubes moleculares? No estoy al tanto de una respuesta a eso”.  Weidner responde que en las galaxias de giro rápido, de hecho, debería haber nubes que giraran más rápido, porque las nubes interactúan entre sí.

Elmegreen también dice que 30 Doradus podría deber su gran tamaño a otros factores de rotación lenta en su galaxia hogar. La Gran Nube de Magallanes – que está a sólo 160 000 años luz de la Tierra – atraviesa el halo de la Vía Láctea. El halo comprime el gas en la Gran Nube de Magallanes, un proceso que pueden haber provocado la formación de estrellas en 30 Doradus.

Weidner reconoce que esto puede haber jugado un papel importante. “30 Doradus es un objeto complejo“, dice, “y no pretendemos que podamos explicar todos los detalles del mismo. Lo que decimos es que podría haber una tendencia a la rotación.”

Weidner y sus colegas publicarán su trabajo en The Astrophysical Journal y una pre-impresión  en arXiv: 1009.1618 está ya disponible.

Autor: Ken Crosswell

Enlace original: Do giant spiral galaxies thwart clusters of young stars?