Cómo se forma una galaxia gigante en el universo joven

[NASA, ESA, G. Miley y R. Overzier (Observatorio de Leiden), y el Equipo Científico ACS] 

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Estrellas y galaxias
Estrellas y galaxias
Ene/Mar 2007 Nº 47

Colisiones estelares, cúmulos estelares jóvenes, nebulosas planetarias, erupciones de rayos gamma, supernovas, enanas marrones, magnetoestrellas, agujeros negros, evolución de la Vía Láctea, choques entre galaxias… Descubre las claves de estos y muchos otros fenómenos del cosmos en este monográfico.


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Hasta ahora no han quedado claros los detalles de cómo se forman las galaxias gigantes. En nuestro entorno cósmico crecen las galaxias de ese tamaño apresando con su gravedad galaxias más pequeñas, a las que descomponen y engullen. Unos procesos completamente diferentes parecen haber tenido lugar en la muy lejana galaxia Telaraña, MRC 1138-262, en la constelación de Hidra. Esta galaxia gigante se formó de forma directa, como ahora podemos ver, a partir de gas frío en el que había también elementos pesados, como el carbono y el oxígeno.

Se descubrió la galaxia Telaraña a finales de la década de 1990. Hace unos diez años la observó el telescopio espacial Hubble. Se vio así un fino entramado de gas en el que se encontraban pequeñas protogalaxias y estrellas. Recordaba a una telaraña en la que estuviesen apresados insectos. Esta estructura presenta un corrimiento al rojo de z = 2,16. Cuando esa luz partió hacia nosotros el universo tenía tres mil millones de años de edad. Viene a ser alrededor de un 20 por ciento de su actual edad de 13.700.000 millones de años.

Un equipo internacional de investigadores, reunido en torno a a Bjorn Emonts en el Centro de Astrobiología, en Madrid, ha investigado ahora a Telaraña con dos radiointerferómetros de Australia y Estados Unidos, que registraron la emisión característica del monóxido de carbono. Se obtuvo que la temperatura de este gas era de -200 grados, un gas muy frío, pues. El monóxido de carbono les sirve a los astrofísicos como indicio de la existencia de hidrógeno, que en el intervalo de las ondas de radio se detecta con mucha dificultad. El hidrógeno, sin embargo, está presente en las nubes gaseosas en grandes cantidades, pues es el elemento más abundante del universo. Los investigadores suponen que en la región, de unos 650.000 años luz de diámetro, había más de 100.000 millones de masas solares en la forma de gas molecular. Es comparable a la masa de nuestra galaxia, que tiene un diámetro de unos 120.000 años luz.

 eso1431a.jpg

Así se forma la galaxia Telaraña, según esta imagen artística. En los intersticios de un joven cúmulo de protogalaxias hay una gran cantidad de hidrógeno molecular frío, aquí representado en azul. En este gas intersticial se formaban cada año cientos de estrellas,y en el momento en que la podemos contemplar nosotros debían de haber nacido miles de millones. En este por entonces más bien disperso agregado de gas y estrellas se debió de desarrollar en un tiempo comparativamente breve una galaxia gigante, de gran masa. Se habría formado, pues, de forma directa a partir del gas situado entre las protogalaxias preexistentes, claramente más pequeñas. [Modificada a partir de ESO Science Release 1431. ESO/M. Kornmesser]. 
 

La presencia de monóxido de carbono prueba que se trata de un gas que ya estaba enriquecido con elementos pesados procedentes de las estrellas de la primera generación tras la Gran Explosión. De ellas venían, entre otros, el carbono y el oxígeno, liberados por poderosas explosiones de supernovas; las nubes que sus explosiones despedieron se habían extendido ya mucho, y se mezclaban con el hidrógeno y el helio primordiales creados en la Gran Explosión. La galaxia Telaraña está en el interior de todo un cúmulo de las llamadas protogalaxias. La mayor parte del gas de esa región no se encuentra en estas, sin embargo, sino en los espacios entre ellas. Investigaciones anteriores, en el ultravioleta, ofrecieron indicios de que allí nacen cada año cientos de estrellas. Tiene que haber, pues, miles de millones de estrellas. Los investigadores del equipo de Emonts sospechan que de esas estructuras debió de nacer en un plazo de tiempo no muy largo, unos cien millones de años, una gran galaxia, con mucha masa.

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Fuente: spektrum.de/Tilmann Althaus

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