Página Espacial
Bienvenido. Estamos en la Web desde el 12 de Julio, 2003. Nos encontramos...!
   
 
Mensaje
 
¿Cómo se forman las Galaxias en Espiral?
Redacción
¿Cómo y cuándo se formaron las galaxias? ¿Cómo y cuándo se formaron las estrellas en estas enormes estructuras? Éstas y otras preguntas presentan todavía un reto considerable a los astrónomos de hoy.
La formación de las Galaxias en Espiral
La Galaxia de Andrómeda, con su típica estructura en espiral, es nuestra galaxia más cercana.
(Imagen: Robert Gendler)
os resultados de las observaciones de primera línea obtenidos con una "batería" de telescopios terrestres y espaciales por un equipo de astrónomos internacionales, están brindando nuevas pistas que ayudarán a responder estas preguntas fundamentales de la cosmología.

Por esto, los investigadores se embarcaron en un ambicioso programa de estudios a varias longitudes de onda de 195 galaxias con un desplazamiento hacia el rojo mayor de 0,40, ubicadas a más de
4 000 millones de años luz de distancia. Para el estudio de esas galaxias se usaron los siguientes telescopios: ESO/Very Large Telescope (VLT), NASA/ESA Hubble Space Telescope, ESA Infrared Space Observatory (ISO), y el NRAO Very Large Array.

Con el Very Large Telescope (VLT), las observaciones se realizaron desde los telescopios Antu y Kueyen durante un período de dos años, en los cuales se hizo uso de los instrumentos FORS1 y FORS2 (visible) y del ISAAC (infrarrojo). En estas observaciones fue de vital importancia contar con la exclusiva característica del VLT de obtener espectros de alta calidad con la resolución requerida.
Los resultados
A partir de la gran cantidad de datos obtenidos, los astrónomos han podido llegar a importantes conclusiones:
Teniendo en cuenta las luminosidades del infrarrojo cercano de las galaxias, los astrónomos infirieron que la mayoría de las galaxias bajo estudio contenían entre 30 000 y 300 000 millones de veces la masa de nuestro Sol en la forma de estrellas. Esto es aproximadamente un factor de 0,2 a 2 la cantidad de masa contenida en estrellas en nuestra propia Vía Láctea.
Se descubrió que contrariamente a lo que ocurre en nuestro Universo local donde las "Luminous Infrared Galaxies (LIRG)" (*) son muy escasas, de 4 000 a 8 000 millones de años atrás (esto es a un corrimiento al rojo de 0,4 a 1) aproximadamente un sexto de las galaxias brillantes eran del tipo LIRG.
Debido a que se cree que esta clase peculiar de galaxias está pasando por una fase muy activa de formación de estrellas, duplicando la masa estelar en menos de 1 000 millones de años, la existencia de tal proporción de galaxias LIRGs en el Universo pasado tiene importantes consecuencias sobre el ritmo total de formación estelar.

Como menciona François Hammer (Observatorio de París, Francia), líder del equipo: "Hemos llegado así a la conclusión de que durante el lapso de tiempo de aproximadame 8 000 a 4 000 millones de años atrás, las galaxias de masa intermedia convirtieron casi la mitad de su masa total en estrellas. Es más, esta formación de estrellas debe de haber tenido lugar en muy intensos estallidos cuando las galaxias estaban emitiendo gran cantidad de radiación infrarroja y aparecían como LIRGs."

Los resultados obtenidos con el uso de los espectros generados por el Very Large Telescope pueden afianzar estas ideas: los astrónomos midieron la abundancia química en algunas de las galaxias observadas. Encuentran que las galaxias con un gran corrimiento al rojo exhiben cantidades de oxígeno dos veces más baja que en las (galaxias) espiraladas de hoy. Como las estrellas son las que producen oxígeno en una galaxia, esto habla nuevamente a favor del hecho que estas galaxias han estado formando activamente estrellas en el período entre 8 000 y 4 000 millones de años atrás.

Además, porque se cree que las colisiones y fusiones de galaxias juegan un papel importante en la activación de tales fases intensas de formación de estrellas, estas observaciones indican que las fusiones entre galaxias ocurrieron frecuentemente menos de
8 000 años atrás.
Un nuevo modelo
Estas observaciones están de acuerdo con el modelo llamado "fusión jerárquica de galaxias", que ha estado presente en la literatura desde hace aproximadamente 20 años. Según este modelo, las galaxias pequeñas se unen para construir otras más grandes. Al respecto, François Hammer sin embargo aclara: "En el modelo actual, normalmente se asumía que la fusión de galaxias había cesado unos 8 000 millones de años atrás. Nuestro conjunto completo de observaciones muestra que esto está muy lejos de ser el caso. En los siguientes 4 000 millones de años, las galaxias todavía se fusionaban para formar las grandes espirales que podemos observar en el Universo local."

Para considerar todas estas propiedades, los astrónomos han propuesto un nuevo modelo de formación de galaxias llamado "espiral que se reconstruye", cuyas fases se pueden apreciar en el siguiente gráfico:
La formación de las Galaxias en Espiral
La representación esquemática del nuevo modelo recientemente propuesto: las galaxias chocan (1), entonces se fusionan (2), induciendo un estallido de actividad de formación estelar. Después de la fusión, el gas y las estrellas caen hacia el centro en una estructura muy compacta (3). Parte del gas que inicialmente no cayó, gradualmente reconstruye un disco alrededor de la estructura compacta, formando una nueva galaxia en espiral (4 y 5). Las imágenes son cuadros de galaxias distantes (en varios corrimientos al rojo) tomados por el Hubble Space Telescope. La curva central muestra el ritmo de formación de estrellas como función del tiempo. Los números coinciden con los números mostrados en las imágenes.
(Imagen: European Southern Observatory)
Resumiendo a grandes rasgos, en este modelo primero las grandes galaxias se despedazan por una colisión mayor, para luego renacer como una galaxia en espiral del tipo que se observan en la actualidad. Por todas las evidencias acumuladas, los astrónomos involucrados en esta investigación sostienen que gran parte de las galaxias en espiral observadas hoy en día, se formaron a partir de uno o más eventos de fusión.

Aunque estas nuevas ideas están en desacuerdo con las que aseveran que las fusiones de galaxias producen galaxias elípticas en lugar de las espiraladas, los astrónomos hacen hincapié en que su modelo es consistente con las porciones observadas de los diferentes tipos de galaxias, y puede responder a todas las observaciones.

El nuevo modelo puede explicar de hecho la formación de aproximadamente tres cuartas partes de las galaxias en espiral de la actualidad, aquéllas que exhiben una masiva protuberancia central. Por ejemplo, el modelo se podría aplicar a la Galaxia de Andrómeda, pero no a nuestra propia Vía Láctea. Tal parece que nuestra Galaxia escapó de algún modo a las grandes colisiones en los últimos miles de millones de años.

Futuras observaciones, en particular con el uso del instrumento llamado LLAMAS del VLT, demostrarán si las galaxias en espiral son de hecho sistemas "renacidos" relativamente recientes, creados a partir de grandes eventos de colisión y posterior fusión entre galaxias.
(*) Las "Luminous Infrared Galaxies (LIRGs)", es decir las Galaxias Infrarrojas Luminosas, son un subconjunto de galaxias cuya luminosidad en el infrarrojo es más grande que 100 000 millones de veces la luminosidad de nuestro Sol. Los astrónomos que trabajaban con el satélite de la ESA "ISO" fueron los primeros en descubrirlas, y se cree que son galaxias que experimentan una intensa actividad de formación estelar.

Fuente: European Southern Observatory

 
Mendoza, Argentina, 07 de Marzo de 2005.
 
Los trabajos publicados sólo pueden ser reproducidos
con la expresa autorización de sus autores.
Estamos en contacto: betelyuz@yahoo.com
Por cualquier corrección, sugerencia o comentario.
 
Sitio Oficial Carl Sagan Portada Acerca de... Índice Contacto Links