Descubren cómo se formaron las galaxias ‘muertas’ del universo temprano

Un equipo internacional, con participación del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), ha observado la formación de una galaxia muy lejana a partir de la fusión violenta de otras dos. Los datos, obtenidos con telescopios espaciales de la NASA y la ESA y algunos terrestres, contradicen la teoría más común que explica la formación de las galaxias muy masivas a partir de otras más pequeñas a lo largo del tiempo.

FOTO: Galaxias en proceso de fusión. / ESA/NASA/JPL/Caltech

AGENCIA: SINC

Cuando el universo tenía tres o cuatro mil millones de años estaba ya poblado por galaxias elípticas masivas y rojizas formadas por viejas estrellas. Los científicos se preguntaban si estas galaxias se formaron lentamente a lo largo del tiempo mediante la incorporación de galaxias más pequeñas –el modelo más popular y aceptado– o si lo hicieron rápidamente a partir de poderosas colisiones entre dos galaxias grandes.

Ahora, un estudio que aparece publicado en el último número de la revista Nature, señala que este último modelo de grandes colisiones violentas y fusiones masivas es el generador de las galaxias rojas ‘muertas’. Es decir, no parece que en la juventud del universo reinara la calma.

El observatorio espacial Herschel –una misión de la Agencia Espacial Europea (ESA) con participación de la NASA–, ha tomado las imágenes a través de grandes nubes de polvo de una fusión muy poco frecuente de dos galaxias masivas.

Las observaciones de otros telescopios espaciales y terrestres, como el telescopio espacial Hubble y el telescopio William Herschel del Observatorio del Roque de los Muchachos, en la isla de La Palma, cuentan la historia de dos lejanas galaxias entrelazadas que fabrican estrellas frenéticamente. Finalmente, se espera que la pareja se asiente y se convierta en una sola galaxia elíptica supergigante.

“Estamos mirando a una fase anterior en la vida de las galaxias rojas y muertas, una explosión adolescente de actividad que no dura mucho”, ha dicho el director del estudio, Hai Fu, de la Universidad de California (Irvine, EE UU).

“Estas galaxias fusionadas están explotando, formando nuevas estrellas y se encuentran completamente cubiertas por polvo”, señala Ismael Pérez Fournon, investigador del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), profesor de la Universidad de la Laguna y coautor del trabajo.

“Sin los detectores sensibles al infrarrojo lejano del instrumento SPIRE de Herschel, no habríamos sido capaces de ver a través del polvo la acción que tenía lugar detrás”, detalla el investigador.

El efecto ‘lente’ de las galaxias

En el nuevo estudio, Herschel fue usado para identificar las galaxias que chocaban entre sí, llamadas HXMM01, localizadas a unos 11 mil millones de años luz, en un tiempo en el que nuestro universo tenía unos tres mil millones de años. Al principio los astrónomos pensaron que los dos objetos eran, de hecho, varias imágenes amplificadas, como en un espejo, de una sola galaxia.

El efecto ‘lente’ producido por otras galaxias en el camino de la luz emitida por las galaxias rojas lejanas es bastante común en astronomía y se produce cuando la gravedad de una galaxia en primer plano ‘dobla’ la luz procedente de un objeto más distante. Después de una meticulosa investigación, no obstante, el equipo se dio cuenta de que en realidad estaban mirando a dos galaxias masivas fusionándose.

Las caracterizaciones de la pareja en colisión revelaron que estaban generando el equivalente a 2.000 soles al año. Por comparación, la Vía Láctea ‘incuba’ entre dos y tres soles al año.

El número total de estrellas de los dos cuerpos observados es de unos 400 mil millones de soles. Las fusiones son bastante comunes en el cosmos, pero este evento en particular es más inusual, dada las prolíficas cantidades de gas y estrellas en formación, y la gran intensidad de la fusión en una época tan distante.

Según destaca la investigadora del IAC y coautora del estudio, Paloma Martínez Navajas, “las observaciones realizadas con el instrumento LIRIS del telescopio William Herschel ayudaron a determinar la gran masa estelar de las dos galaxias lejanas”. “Los telescopios de tamaño mediano con instrumentación infrarroja siguen siendo fundamentales en estos estudios”, añade.

Estos resultados se publican poco después de que el 29 de abril de 2013 el observatorio espacial Herschel acabara su misión al terminarse el helio que permitía enfriar sus tres instrumentos.

Herschel fue lanzado al espacio, junto con el satélite Planck, el 14 de mayo de 2009. En estos cuatro años, Herschel ha realizado unas 35.000 observaciones de 600 programas científicos durante más de 25.000 horas de observación. También ha dado lugar a más de 600 publicaciones científicas.

La mayor parte de los datos astronómicos obtenidos están ya disponibles libremente para su explotación científica en el archivo de Herschel y serán utilizados por la comunidad científica internacional en las próximas décadas. Hasta el año 2022, por lo menos, no existirá ningún otro observatorio espacial operando en el rango de Herschel.