Las galaxias que se formaron en los primeros miles de millones de años después del Big Bang deberían haber vivido vidas largas y saludables. Después de todo, nacieron con abundantes suministros de gas hidrógeno frío, exactamente el combustible necesario para continuar la formación estelar. Pero nuevas observaciones han revelado galaxias 'apagadas' que han interrumpido la formación de estrellas. Y los astrónomos no tienen idea de por qué.
Un equipo internacional de astrónomos estudió un grupo de seis galaxias tempranas con el Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) y el Telescopio Espacial Hubble. Los resultados de la investigación se publicaron recientemente en Naturaleza . Esas galaxias fueron atacadas porque se sabía que estaban 'apagadas', con poca o ninguna formación estelar . Anteriormente, los astrónomos creían que algo intervino para detener la formación de estrellas en esas galaxias que de otro modo serían ricas.
“Las galaxias más masivas del Universo vivieron rápida y furiosamente, creando sus estrellas en un período de tiempo notablemente corto. El gas, el combustible de la formación de estrellas, debería ser abundante en estos primeros tiempos en el Universo ”, dijo Kate Whitaker, autora principal del estudio y profesora asistente de astronomía en la Universidad de Massachusetts, Amherst. “Originalmente creíamos que estas galaxias apagadas pisaron el freno unos pocos miles de millones de años después del Big Bang. En nuestra nueva investigación, llegamos a la conclusión de que las primeras galaxias en realidad no frenaron, sino que estaban funcionando en vacío '.
Por lo general, este tipo de galaxias son tan distantes que son imposibles de resolver, pero el equipo detrás de la encuesta (llamado REQUIEM, para RESOLVER galaxias QUIEscent Magnified) utilizó un truco: utilizaron lente gravitacional alrededor de las galaxias cercanas para amplificar las imágenes de las galaxias objetivo.
“Si una galaxia no está produciendo muchas estrellas nuevas, se debilita muy rápido, por lo que es difícil o imposible observarlas en detalle con cualquier telescopio individual. REQUIEM resuelve esto mediante el estudio de galaxias que tienen lentes gravitacionales, lo que significa que su luz se estira y magnifica a medida que se dobla y se deforma alrededor de otras galaxias mucho más cercanas a la Vía Láctea ”, dijo Justin Spilker, coautor del nuevo estudio y de la NASA. Becario postdoctoral Hubble en la Universidad de Texas en Austin. “De esta manera, la lente gravitacional, combinada con el poder de resolución y la sensibilidad de Hubble y ALMA, actúa como un telescopio natural y hace que estas galaxias moribundas parezcan más grandes y brillantes de lo que son en realidad, permitiéndonos ver lo que está sucediendo y lo que no está sucediendo. 't. '
El equipo descubrió que, contrariamente a las expectativas, no hubo una caída repentina en la capacidad de las galaxias para convertir el gas frío en estrellas. Más bien, a las estrellas les faltaba por completo el gas frío. 'Todavía no entendemos por qué sucede esto, pero las posibles explicaciones podrían ser que el suministro de gas primario que alimenta la galaxia está cortado, o tal vez un agujero negro supermasivo está inyectando energía que mantiene caliente el gas en la galaxia', dijo Christina. Williams, astrónomo de la Universidad de Arizona y coautor de la investigación. 'Básicamente, esto significa que las galaxias no pueden rellenar el tanque de combustible y, por lo tanto, no pueden reiniciar el motor en la producción de estrellas'.
Pero, ¿qué está eliminando el gas frío de las galaxias? Los astrónomos están perplejos y tendrán que continuar con sus observaciones para encontrar pistas sobre este gran misterio galáctico. 'Todavía tenemos mucho que aprender sobre por qué las galaxias más masivas se formaron tan temprano en el Universo y por qué cerraron su formación estelar cuando tanto gas frío estaba disponible para ellas', dijo Whitaker. 'El mero hecho de que estas bestias masivas del cosmos formaran 100 mil millones de estrellas en aproximadamente mil millones de años y luego de repente apagaran su formación estelar es un misterio que a todos nos encantaría resolver, y REQUIEM ha proporcionado la primera pista'.