La dicotomía se refiere al llamado momento angular (por unidad de masa) que en física es una medida del tamaño y la velocidad de rotación. Se encuentra que las galaxias espirales giran fuertemente, con un momento angular mayor en un factor de aproximadamente cinco que las elípticas. ¿Cuál es el origen de tal diferencia? Un equipo de investigación internacional investigó el tema en un estudio recién publicado en el Diario astrofísico . El equipo fue dirigido por SISSA Ph.D. estudiante JingJing Shi bajo la supervisión del Prof. Andrea Lapi y Luigi Danese, y en colaboración con el Prof. Huiyuan Wang de la USTC (Hefei) y la Dra. Claudia Mancuso del IRA-INAF (Bolonia). Los investigadores infirieron de las observaciones la cantidad de gas caído en la región central de una galaxia en desarrollo, donde tiene lugar la mayor parte de la formación estelar.

El resultado es que en las galaxias elípticas, sólo alrededor del 40 por ciento del gas disponible cayó en esa región central. Más relevante, esta formación de estrellas alimentada por gas se caracterizó por un momento angular bastante bajo. Esto está en marcado contraste con las condiciones que se encuentran en las espirales, donde la mayor parte del gas que termina en las estrellas tiene un momento angular apreciablemente mayor. Los investigadores han rastreado la dicotomía en el momento angular de las galaxias espirales y elípticas hasta sus diferentes historias de formación. Las galaxias elípticas forman la mayoría de sus estrellas en un colapso rápido en el que se disipa el momento angular. Es probable que este proceso se detenga desde el principio por las poderosas salidas de gas de las explosiones de supernovas, vientos estelares y posiblemente incluso del agujero negro supermasivo central. Para espirales, por otra parte, el gas bajó lentamente, conservando su momento angular, y las estrellas se formaron de manera constante a lo largo de una escala de tiempo comparable a la edad del universo.

"Hasta los últimos años, en el paradigma de la formación y evolución de galaxias, Se pensaba que las galaxias elípticas se formaron por la fusión de discos estelares en el universo distante. En esta línea, Se pensaba que su momento angular era el resultado de procesos disipativos durante tales eventos de fusión, "escriben los investigadores. Recientemente, este paradigma había sido desafiado por las observaciones submilimétricas / infrarrojas lejanas provocadas por la llegada de observatorios espaciales como Herschel e interferómetros terrestres como el Atacama Large Millimeter Array (ALMA).

Estas observaciones tienen el poder de penetrar a través del polvo interestelar, revelando así los procesos de formación estelar en lugares muy distantes. galaxias polvorientas que constituyeron los progenitores de las elípticas locales. "El resultado neto de estas observaciones es que las estrellas que pueblan las elípticas actuales se forman principalmente en un colapso disipativo rápido en las regiones centrales de las galaxias polvorientas de formación estelar. Después de una breve escala de tiempo de menos de mil millones de años, la formación estelar ha sido sofocada por poderosas salidas de gas ". A pesar de este cambio de perspectiva, el origen del bajo momento angular observado en elípticas locales seguía sin estar claro.

"Este estudio reconcilia el bajo momento angular observado en las elípticas actuales con el nuevo paradigma que surge de las observaciones de Herschel y ALMA de sus progenitores, "concluyen los científicos." Demostramos que el bajo momento angular de las elípticas se origina principalmente por la naturaleza en las regiones centrales durante el proceso de formación de galaxias temprano, y no nutrido sustancialmente por el medio ambiente a través de eventos combinados, como se prevé en teorías anteriores ".