26 de agosto de 2008

Ensamblando las galaxias más masivas del Universo

Imagen: ESO

Astrónomos han capturado múltiples galaxias masivas en el acto de unirse 4 mil millones de años atrás. El descubrimiento, hecho posible combinando el poder de los mejores telescopios en tierra y en el espacio, respalda unívocamente la teoría favorecida de cómo se forman las galaxias.

¿Cómo se forman las galaxias? La respuesta más ampliamente aceptada para esta pregunta fundamental es el modelo de formación jerárquica, un proceso en el cual pequeñas galaxias se unen para formar galaxias más grandes. Se puede pensar la formación de galaxias de manera similar a cómo los flujos se unen para formar ríos, y cómo estos ríos, nuevamente, se unen para formar ríos más grandes. Este modelo teórico predice que galaxias masivas crecen a través de muchos eventos de unión durante su vida. ¿Pero cuándo su crecimiento cosmológico se termina? ¿Cuándo las galaxias más masivas obtuvieron la mayoría de su masa?

Para responder estas cuestiones, los astrónomos estudian galaxias masivas en cúmulos, el equivalente cosmológico de ciudades llenas de galaxias. "Se debate intensamente si las galaxias más brillantes en los cúmulos crecieron substancialmente en los últimos miles de millones de años. Nuestras observaciones muestran que en este momento, estas galaxias incrementaron su masa en un 50%", dijo Kim-Vy Tran, de la Universidad de Zurich, Suiza, quien lidera la investigación.

Los astrónomos hacen uso de grandes arreglos de telescopios e instrumentos, incluyendo el Telescopio Muy Grande (VLT) de ESO y el telescopio espacial Hubble, para estudiar en gran detalle galaxias ubicadas a 4 mil millones de años luz. Estas galaxias están en un sistema extraordinario hecho de cuatro grupos de galaxias que se ensamblarán en un cúmulo.

En particular, el equipo tomó imágenes con el VIMOS y espectros con el FORS2, ambos instrumentos del VLT. De éstas y otras observaciones, los astrónomos pudieron identificar un total de 198 galaxias perteneciendo a estos cuatro grupos.

La galaxia más brillante de cada grupo contiene entre 100 mil millones y un billón de estrellas, una propiedad que las hace comparables con las galaxias más masivas pertenecientes a un cúmulo.

"Lo más sorprendente es que en tres de los cuatro grupos, la galaxia más brillante también tiene una galaxia compañera brillante. Estos pares de galaxias son sistemas en unión", dice Tran

Las galaxias más masivas de cada grupo pueden ser ordenadas en una secuencia temporal que muestra cómo las galaxias luminosas continuaron creciendo mediante la unión hasta hace poco, esto es, en los últimos 5 mil millones de años. Parece que debido al episodio más reciente de este canibalismo gigante, las galaxias más brillantes se volvieron al menos 50% más masivas.

Este descubrimiento provee una validación única y poderosa de la formación jerárquica como se manifiesta en ambos ensambles, galaxias y cúmulos.

"Las estrellas en estas galaxias ya son viejas y por lo tanto debemos concluir que la reciente unión no produjo una nueva generación de estrellas", concluye Tran. "La mayoría de las estrellas en estas galaxias nacieron al menos 7 mil millones de años atrás".

El equipo está compuesto por Kim-Vy H. Tran (Instituto de Física Teórica, Universidad de Zurich, Suiza), John Moustakas (Universidad de New York, Estados Unidos), Anthony H. Gonzalez y Stefan J. Kautsch (Universidad de Florida, Gainesville, Estados Unidos) y Lei Bai y Dennis Zaritsky (Observatorio Steward, Universidad de Arizona, Estados Unidos). Los resultados presentados aquí se publican en Astrophysical Journal Letters, bajo el título "The Late Stellar Assembly Of Massive Cluster Galaxies Via Major Merging"

(lt) (mg)

Más información en:
http://www.eso.org/