Así es como las galaxias contaminan el cosmos en la fabricación de estrellas

Los investigadores han descubierto que el material que entra en una galaxia y sirve para formar estrellas es mucho más limpio que el que sale de ella.

30 agosto 2021

Tan limpias como parecen, los investigadores han descubierto que las galaxias contaminan el medio ambiente en el que existen. Un equipo de astrónomos dirigido por Alex Cameron y Deanne Fisher del ARC Center of Excellence for All Sky Astrophysics in 3 Dimensions (ASTRO 3D) utilizó un nuevo sistema de imágenes en el Observatorio WM Keck en Hawái para confirmar que lo que fluye hacia una galaxia es mucho más limpio que lo que sale de ella.

"Enormes nubes de gas se introducen en las galaxias y se utilizan en el proceso de creación de estrellas", explica en un artículo para The Astrophysical Journal la coautora Deanne Fisher, profesora asociada del Centro de Astrofísica y Supercomputación de la Universidad de Swinburne en Australia.

"En su camino de ida, (las nubes de gas) están hechas de hidrógeno y helio -continúa Fisher-. Mediante el uso de un nuevo equipo llamado Keck Cosmic Web Imager, pudimos confirmar que las estrellas hechas de este gas fresco acaban expulsando una gran cantidad de material fuera del sistema, principalmente a través de supernovas. Pero este material ya no es agradable y limpio, contiene muchos otros elementos, incluidos oxígeno, carbono y hierro".

El proceso de la inundación de átomos en las galaxias, conocido como "acreción", y su eventual expulsión, conocido como "flujos de salida", es un mecanismo importante que rige el crecimiento, la masa y el tamaño de las galaxias.

Sin embargo, hasta ahora, la composición de los flujos de entrada y salida solo se podía adivinar. Esta investigación es la primera vez que se confirma el ciclo completo en una galaxia distinta a la Vía Láctea.


Para realizar sus hallazgos, los investigadores se centraron en una galaxia llamada Mrk 1486, que se encuentra a unos 500 millones de años luz del Sol y está atravesando un período de formación estelar muy rápido.

"Descubrimos que hay una estructura muy clara de cómo entran y salen los gases", explicó el Dr. Alex Cameron, quien se ha trasladado recientemente de la Universidad de Melbourne en Australia a la Universidad de Oxford del Reino Unido.

"Imagina que la galaxia es un frisbee giratorio -prosigue-. El gas entra relativamente limpio desde el cosmos exterior, alrededor del perímetro, y luego se condensa para formar nuevas estrellas. Más tarde, cuando esas estrellas explotan, expulsan otro gas, que ahora contiene estos otros elementos, a través de la parte superior e inferior ".

Los elementos, que comprenden más de la mitad de la tabla periódica, se forjan en las profundidades de los núcleos de las estrellas mediante la fusión nuclear. Cuando las estrellas colapsan o se vuelven novas, los resultados son catapultados al Universo, donde forman parte de la matriz de la cual emergen nuevas estrellas, planetas, asteroides y, en al menos un caso, vida.

Mrk 1486 era el candidato perfecto para la observación porque se encuentra "de canto" con respecto a la Tierra, lo que significa que el gas que sale se puede ver fácilmente y medir su composición. La mayoría de las galaxias se encuentran en ángulos incómodos para este tipo de investigación.

"Este trabajo es importante para los astrónomos porque por primera vez hemos podido poner límites a las fuerzas que influyen de manera crucial en cómo las galaxias forman estrellas", añadió la profesora Fisher. "Nos acerca un paso más a comprender cómo y por qué las galaxias tienen el aspecto que tienen y cuánto durarán".

Otros científicos que contribuyen al trabajo se encuentran en la Universidad de Texas en Austin, la Universidad de Maryland en College Park y la Universidad de California en San Diego, todas en Estados Unidos, además de la Universidad de Concepción en Chile.

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