La galaxia espiral más antigua conocida vista con ondas similares a estanques en un estudio astronómico inicial: ScienceAlert

Los astrónomos han detectado ondas parecidas a estanques en el disco gaseoso de una galaxia antigua.

¿Qué causó las ondas y qué nos dicen sobre la formación y evolución de la galaxia distante? Y pase lo que pase, ¿cómo afectó a la galaxia y a su tarea principal: formar estrellas?

Este descubrimiento se refiere a la galaxia espiral más antigua conocida. Tiene más de 12 mil millones de años y se llama BRI 1335-0417. Al ser la espiral más antigua conocida, ocupa un lugar importante en nuestro estudio de cómo se forman y evolucionan las galaxias.

Según los científicos, las ondas en el disco de BRI 1335-0417 revelan los patrones de crecimiento de la galaxia. Las observaciones muestran un movimiento del disco que oscila verticalmente como las ondas en un estanque. Es la primera vez que se observa este fenómeno y las ondas podrían ayudar a explicar la formación de estrellas en la galaxia.

Las observaciones son parte de una nueva investigación publicada en Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society. La investigación se titula «Detección de una onda de curvatura de disco en una galaxia espiral barrada desplazada al rojo 4.4.El autor principal es el Dr. Takafumi Tsukui, investigador postdoctoral en la Escuela de Investigación de Astronomía y Astrofísica (RSAA) de la Universidad Nacional de Australia.

BRI 1335-0417 es conocido por su rápida tasa de formación de estrellas. Forma estrellas mucho más prolíficamente que las galaxias modernas como la Vía Láctea. Algunas mediciones muestran que forma estrellas cientos de veces más rápido que nuestra galaxia. De alguna manera, el gas se transporta y transforma en estrellas de manera más eficiente que en otras galaxias.

Las observaciones que revelaron las ondas se realizaron con ALMA, el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array. ALMA es particularmente fuerte en la observación de gas y polvo, lo que le ayudó a ver las ondas. Los investigadores dicen que las ondas son evidencia de algún tipo de influencia externa, como interacciones con otra galaxia o quizás gas entrante. Ambas influencias pueden desencadenar una rápida formación estelar y podrían ayudar a explicar por qué BRI 1335-0417 forma estrellas tan rápidamente.

Pero ALMA encontró más que simples ondas; También se encontró evidencia de una barra central.

Las barras en las galaxias espirales pueden ayudar a la formación de estrellas canalizando gas desde los brazos hacia la región central de la galaxia y alimentando el nacimiento de estrellas allí. El mismo proceso también podría explicar núcleos galácticos activos.

«La barra, de 3,3 +/- 0,2 kiloparsec de largo en radio y que conecta la espiral de dos brazos previamente identificada, es evidente en ambos [C-II] Y [far infrared] imágenes, impulsando la rápida evolución de la galaxia al canalizar gas hacia el núcleo», escriben los investigadores en su artículo.

Las barras en las galaxias espirales son normales. Un estudio mostró que más de una cuarta parte de todas las galaxias espirales tienen barras. Tanto la Vía Láctea como nuestra vecina más cercana, la galaxia de Andrómeda, son espirales barradas. Las barras pueden ser temporales y decaer con el tiempo, convirtiendo galaxias espirales barradas en galaxias espirales más simples. Las barras sólo pueden durar unos dos mil millones de años. Pueden ser cíclicos y formarse y decaer repetidamente, lo que ayuda a explicar por qué encontramos tantos.

Algunas teorías astronómicas establecidas afirman que la formación de una barra es el acto final en la evolución de una galaxia.

«La formación de una barra podría ser el último acto importante en la evolución de una galaxia espiral», dijo Kartik Sheth del Centro Científico Spitzer al comentar sobre la investigación en 2008.

«Se cree que las galaxias se forman mediante fusiones con otras galaxias. Después de estabilizarse, la única otra forma dramática en que las galaxias evolucionan es mediante la acción de las barras».

Pero los astrónomos nunca habían encontrado una barra en una galaxia tan temprana en el Universo.

Sugiere un mecanismo diferente para la formación de barras. «La barra identificada en [C-II] Y [far infrared] Las imágenes del disco galáctico rico en gas sugieren una nueva perspectiva de la formación inicial de barras en galaxias ricas en gas de alto corrimiento al rojo: un disco rico en gas gravitacionalmente inestable que crea una barra gaseosa de formación de estrellas, en lugar de una barra estelar que emerge de una barra de disco estelar preexistente”, escriben los autores.

«Esto podría explicar las estructuras predominantes en forma de barra que se ven en imágenes FIR de galaxias submilimétricas de alto corrimiento al rojo», explican los autores.

Encontrar estas ondas (y el corte) en esta antigua galaxia obliga a repensarlo. Normalmente, el disco de gas en una galaxia como esta es estable, por lo que las ondas indican que algo le ha sucedido recientemente.

No se sabe si se trató de una interacción con otra galaxia o con una enorme nube de gas. Sin embargo, la conclusión parece natural para los autores. «Es natural suponer que tal interacción también desencadenaría una alta actividad de formación de estrellas», escriben.

Los astrónomos están seguros de que las galaxias se forman y evolucionan mediante fusiones con otras galaxias y con enormes nubes de gas. Estos resultados no cuestionan la idea. Pero observar ondas notables ofrece a los investigadores otra ventana a cómo funciona todo.

Este artículo fue publicado originalmente por Universo hoy. Leer el artículo original.