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Las grandes galaxias rojizas contienen la mayor parte de la masa del universo cercano, en forma de estrellas antiguas. Pero es en las pequeñas y jóvenes donde están naciendo las nuevas estrellas.

Un estudio exhaustivo de más de 4 000 galaxias elípticas y lenticulares de 93 racimos cercanos, ha descubierto un caso curioso de “reduccionismo” galáctico.

Abell 3266 se encuentra localizada a 25 millones de años luz de la Tierra. Es uno de los racimos galácticos más poblados del universo cercano, y uno de los 93 racimos investigados. Los racimos galácticos contienen principalmente galaxias elípticas rojizas, como se ve en esta imagen de la región central de Abell 3266.Crédito: Géminis Sur / GMOS

Contrariamente a lo esperado, las galaxias más grandes y brillantes del censo consisten casi exclusivamente en estrellas muy viejas, con buena parte de sus poblaciones estelares que se formaron hace hasta 13 000 millones de años atrás. Parece haber muy poca formación estelar reciente en estas galaxias, y no hay evidencia de ingestión cercana en el tiempo de galaxias más pequeñas y jóvenes.

En contraste, las galaxias más pequeñas y oscuras estudiadas por la Inspección del Plano Fundamental de NOAO son significativamente más jóvenes: sus estrellas se formaron en fechas tan recientes como 4 000 millones de años atrás, de acuerdo a los nuevos resultados obtenidos por el equipo investigador que serán publicados en el número del 10 de setiembre de 2005 del Astrophysical Journal.

Estos hallazgos se basan en una muestra que es más de cinco veces más grande que las de esfuerzos previos. Los resultados de la inspección contrastan fuertemente con el modelo jerárquico convencional de formación y evolución galáctica, donde las grandes galaxias elípticas del universo cercano se formaron engullendo galaxias más pequeñas con estrellas jóvenes. Esta teoría predice que, en promedio, las estrellas de las galaxias elípticas más grandes no deberían ser más viejas que las de las galaxias más pequeñas.

“Esta muestra sondea los racimos más grandes y ricos del universo cercano, hasta una distancia de unos mil millones de años luz de la Tierra”, dice Jenica Nelan, autora principal del estudio. “Nuestro análisis muestra que hay una relación clara entre la masa y la edad en estas galaxias rojas, lo que significa que las estrellas de las galaxias más grandes y viejas que estudiamos se formaron tempranamente en la historia del universo. En promedio, las galaxias más pequeñas tienen un décimo de la masa de las más grandes, y tienen solamente la mitad de su edad”.

Recinto Géminis Sur en Cerro Pachón, Chile. Crédito: Gemini Observatory / AURA

“El término “reduccionismo” significa esencialmente que cuando el universo era joven, la actividad de formación estelar ocurrió en las grandes galaxias, pero a medida que el universo fue envejeciendo, la acción se detuvo en las galaxias más grandes, pero continúo en las más pequeñas”, dice Michael Hudson de la Universidad de Waterloo, Ontario, Canadá, investigador principal de la Inspección del Plano Fundamental de NOAO.

El nuevo estudio se basa en miles de espectros obtenidos por el equipo de la Inspección del Plano Fundamental de NOAO a lo largo de docenas de noches en el telescopio WIYN de 3,5 metros del Observatorio Nacional de Kitt Peak, al suroeste de Tucson, Arizona, y en el telescopio Blanco de 4 metros del Observatorio Inter-americano de Cerro Tololo, al este de La Serena, Chile. Con algo de duro trabajo, estos espectros pueden revelar la edad promedio de las estrellas que constituyen una galaxia.

“Aunque no podamos ver directamente cómo eran estas galaxias en el pasado, sus estrellas son como una especie de “registro fósil” que puede ser utilizado para desenterrar sus historias”, explica Hudson. “Parece que las galaxias más viejas son mucho menos que el “crisol” que se pensaba que eran, y que su actividad de formación estelar de alguna manera se apagó a medida que se iban constituyendo”.

La historia evolutiva de las galaxias elípticas y lenticulares (que tienen un abultamiento central y un disco, pero que no presentan evidencia de brazos espirales) no es bien comprendida. Sus colores parecen ser más rojizos que los de las galaxias espirales típicas. Las elípticas más grandes son también las más rojas de todas, pero hasta que se realizó este trabajo no había quedado claro si esta propiedad resultaba principalmente del hecho de ser más viejas, tal como descubrió el equipo, o por tener una proporción mayor de elementos químicos más pesados (es decir, su metalicidad).

Telescopio de 4 mt. Víctor M. Blanco en Cerro Tololó, Chile. Crédito: CTIO / NOAO

“Estas así llamadas galaxias rojas contienen la porción mayor de la masa estelar del universo cercano, pero sabemos muy poco sobre su formación y evolución”, dice el co-autor Russell Smith de la Universidad de Waterloo. “Se pensaba que todas las galaxias rojas estaban compuestas por estrellas que se formaron muy tempranamente y que ahora eran bastante viejas. Nuestros resultados muestran que si bien esto es verdad en el caso de las grandes galaxias, las más pequeñas formaron sus estrellas en épocas comparativamente recientes de la historia del universo. Predecimos que a medida que nuevas inspecciones observen más profundamente y por lo tanto más en el pasado, deberían verse menos galaxias rojas tenues”.

Una imagen del racimo galáctico Abell 3266 capturada por miembros del equipo de inspección con el telescopio Géminis Sur como parte de su trabajo de seguimiento se puede ver más arriba.

La autora principal Jenica Nelan completó este trabajo mientras estaba obteniendo su doctorado en el Colegio Dartmouth; ahora es astrónoma en la Universidad de Yale.

Entre los co-autores de este artículo están incluidos Hudson y Smith de la Universidad de Waterloo, Gary Wegner del Colegio Dartmouth, John R. Lucey, Stephen A. W. Moore y Stephen J. Quinney de la Universidad de Durham, y Nicholas B. Suntzeff del Observatorio Inter-americano de Cerro Tololo de NOAO.

La Inspección del Plano Fundamental es uno de los 18 proyectos a los que se les ha concedido acceso a largo plazo para noches de observación en el telescopio del Observatorio Nacional de Astronomía Óptica (NOAO = National Optical Astronomy Observatory) bajo el Programa de Inspecciones de NOAO.

Observatorio Nacional de Kitt Peak. Crédito: NOAO

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Traducido para Astroseti.org por
Heber Rizzo Baladán

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Web Site: Universe Today
Artículo: “Big Galaxies, Older Stars”
Fecha: Agosto 31, 2005
Enlace con el artículo original en inglés

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