Comprender la historia de la formación de estrellas en el Universo es un tema central en la astronomía moderna. Varias observaciones han demostrado que la actividad de formación de estrellas ha variado a lo largo de los 13.800 millones de años de historia del Universo. La tasa de natalidad estelar alcanzó su punto máximo hace unos 10 mil millones de años, y ha disminuido constantemente desde entonces. Sin embargo, la causa de la disminución de la tasa de natalidad estelar aún no se comprende bien.

"Con el objetivo de investigar qué inhibe la actividad de formación de estrellas, nos centramos en el entorno de las galaxias, ", dijo Masao Hayashi en el Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ).

Hayashi y sus colegas observaron el cúmulo de galaxias XMMXCS J2215.9-1738 ubicado a 9.400 millones de años luz de distancia con el Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA). Porque la luz de objetos distantes tarda en llegar hasta nosotros, La observación de galaxias lejanas nos muestra cómo era el Universo cuando se emitió la luz. En este caso, la luz de XMMXCS J2215.9-1738 se emitió hace 9.400 millones de años, que es aproximadamente el momento en que la tasa de natalidad estelar alcanzó su punto máximo. De hecho, Observaciones previas con el Telescopio Subaru de NAOJ revelaron que muchas de las galaxias en el cúmulo están formando estrellas activamente.

ALMA detectó señales de radio emitidas por gas monóxido de carbono en 17 de las galaxias del cúmulo. Este es un número récord para la detección de galaxias ricas en gas a tal distancia. Curiosamente, las galaxias ricas en gas detectadas con ALMA están ubicadas hacia la parte exterior del cúmulo de galaxias, no en el centro. Esta es la primera vez que se ha encontrado tal diferenciación de ubicación en un cúmulo de galaxias a 10 mil millones de años luz de distancia.

El equipo asume que las galaxias ricas en gas detectadas con ALMA se encuentran en un paso intermedio en el proceso de convertirse en miembros del cúmulo. A medida que las nuevas galaxias miembros pasan a través del gas caliente que llena el cúmulo, el gas frío de las galaxias es eliminado por el gas caliente. La formación de estrellas activa consume el poco gas que sobrevive en las galaxias. A medida que se agota el gas frío necesario para hacer estrellas, la formación de estrellas se detiene.

Realmente, hay algunas galaxias con formación estelar activa en la parte central del cúmulo. El equipo sugiere que están bastante evolucionados, viejos miembros del cúmulo que consumen lo último de su gas para formar estrellas.

"Estudios teóricos y de observación recientes muestran que la distribución del gas es clave para comprender la evolución de las galaxias, "explica Hayashi." Nuestras observaciones proporcionan estadísticas sólidas que muestran que varias galaxias ricas en gas se encuentran en la parte exterior de un cúmulo de galaxias. Con este resultado hemos abierto un camino futuro para revelar el proceso evolutivo de las galaxias en cúmulos de galaxias ".

Estos resultados de observación se publicaron como Hayashi et al. "Fases evolutivas de galaxias ricas en gas en un cúmulo de galaxias en z =1,46" en el Cartas de revistas astrofísicas en mayo de 2017.