29 de julio de 2008

Las galaxias espirales barradas son recién llegadas al Universo

Imagen: NASA/ESA/K. Sheth (Spitzer SC, Caltech)/P. Capak & N. Scoville (Caltech)

Un signo frecuente de la madurez de una galaxia espiral es la formación de una cinta de estrellas y gas que atraviesa su núcleo, parecida a la barra cruzada del signo de "no fumar". En un estudio reciente de más de 2000 galaxias espirales de un censo enorme de galaxias realizado por el telescopio espacial Hubble de la NASA, un grupo de astrónomos encontraron que las llamadas galaxias espirales barradas, eran mucho menos abundantes hace 7 mil millones de años que en la actualidad.

Los resultados de este estudio confirman la idea de que las barras son un signo de que las galaxias han alcanzado su madurez completa y han finalizado los "años formativos". Las observaciones son parte del estudio denominado Cosmic Evolution Survey (COSMOS).

Este nuevo detalle de la historia de la formación de la barra, fue logrado con la Cámara Avanzada para Estudios ACS del Hubble y da importantes pistas para comprender cuándo y cómo se formaron y desarrollaron las galaxias espirales.

El equipo científico liderado por Kartik Sheth, del Centro de Ciencias del Spitzer, en el Instituto Tecnológico de California, en Pasadena, Estados Unidos, ha descubierto que únicamente el 20% de las galaxias espirales en el pasado distante tenían barras, mientras que cerca del 70% presentan barras en el presente.

Las barras han sido formadas constantemente a lo largo de los últimos 7 mil millones de años. "Las barras recientemente formadas no están distribuidas uniformemente a lo largo de las galaxias masivas, y éste es un importante descubrimiento de nuestra investigación". "Ellas se están formando mayormente, en galaxias pequeñas de baja masa, mientras que en las galaxias más masivas, la fracción de barras es la misma en el pasado que actualmente".

Estos hallazgos, continúa diciendo Sheth, tiene importantes consecuencias en la evolución galáctica. "Sabemos que la evolución es generalmente más rápida para las galaxias masivas pues ellas forman sus estrellas temprana y rápidamente y se desvanecen a discos rojos. Las galaxias de baja masa, son conocidas de formadoras de estrellas a un ritmo mas lento, pero ahora vemos que también hacen sus barras también lentamente en el tiempo".

COSMOS cubre un área del cielo equivalente a nueve veces el tamaño de la Luna Llena, observando 10 veces más galaxias que estudios previos. Para apoyar las imágenes de galaxias del Hubble, el equipo de científicos calculó distancias a las galaxias en el campo de COSMOS usando datos del Hubble y de telescopios terrestres.

Las barras se forman cuando las órbitas estelares en una galaxia espiral se hacen inestables y se desvían de su trayectoria circular. "Estas pequeñas elongaciones en las órbitas de las estrellas siguen creciendo y se "bloquean" en algún lugar, formando la barra", explica Bruce Elmegreen, de la División de Investigación de IBM en Yorktown Heights, NY. "La barra se hace más fuerte y "bloquea" más y más órbitas elongadas. Eventualmente una elevada fracción de estrellas en la región interna de la galaxia se unen a la barra".

Otra integrante del equipo, Lia Athanassoula, del Laboratorio de Astrofísica de Marsella, en Francia señala: "Las nuevas observaciones sugieren que la inestabilidad es más rápida en galaxias más masivas, tal vez porque sus discos interiores son densos y su gravedad más fuerte". Las barras quizá son uno de los más importantes catalizadores de cambio en una galaxia. Ellas fuerzan a una gran cantidad de gas hacia el centro de la galaxia, dando lugar a formación de nuevas estrellas, construyendo cúmulos centrales de estrellas y alimentando agujeros negros masivos.

"La formación de una barra podría ser un acto final importante en la evolución de una galaxia espiral" señala Sheth. "Las galaxias continúan construyéndose al fusionarse con otras galaxias. Después de asentarse, la única manera drástica para que las galaxias evolucionen es mediante la acción de las barras".

Nuestra galaxia, la Vía Láctea, otra espiral barrada masiva, tiene una barra central que probablemente se formó tempranamente, al igual que otras barras en grandes galaxias del estudio del Hubble. "Entendiendo cómo las barras son formadas en las galaxias más distantes, eventualmente podremos saber cómo ocurre esto en nuestro vecindario" dice Sheth.

Otros miembros del estudio incluyen a Debra Elmegreen (Vassar College); Nick Scoville (investigador principal de COSMOS); Peter Capak, Richard Ellis, Mara Salvato y Lori Spalsbury (Instituto Tecnológico de California); Roberto Abraham (Universidad de Toronto); Bahram Mobasher (Universidad de California, en Riverside); Eva Schinnerer (Instituto Max Planck para Astronomía, Heidelberg, Alemania); Linda Strubbe y Andrew West (Universidad de California, en Berkeley); Mike Rich (Universidad de California, en Los Angeles); y Marcella Carollo (ETH, Zurich, Suiza).

(saa) (fg)

Más información en:
http://hubblesite.org/