Los paneles superiores muestran mapas de la velocidad estelar media medida de dos galaxias de ejemplo:el color azul significa que las estrellas en esta parte de la galaxia se mueven hacia nosotros y los colores rojos se alejan de nosotros. El tipo de rotación de la galaxia de la izquierda es típico de las galaxias. La mayoría de las galaxias giran así. La rotación alrededor de los ejes largos de la galaxia de la derecha es inusual, y se aplica solo a una pequeña fracción de galaxias. Esta fracción aumenta a medida que las galaxias se vuelven más masivas. Crédito:MUSE / D. Krajnovic
Al apuntar a las galaxias más masivas de nuestro universo, los astrónomos han estudiado cómo se mueven sus estrellas. Los resultados son sorprendentes:mientras que la mitad de ellos giran alrededor de su eje corto como se esperaba, la otra mitad gira alrededor de su eje mayor. Es muy probable que tales cinemáticas sean el resultado de un tipo especial de fusión de galaxias, involucrando ya masivo, galaxias de masa similar. Esto implicaría que el crecimiento de las galaxias más masivas y más grandes está gobernado por estos raros eventos.
Examinando los extremos de la población de galaxias
Medir la forma en que las estrellas se mueven dentro de las galaxias es una forma muy poderosa de aprender sobre la estructura interna de las galaxias. especialmente propiedades como su forma tridimensional y, por último, cómo es su potencial gravitacional.
Para estudiar las galaxias más grandes y masivas, Un equipo científico dirigido por Davor Krajnovic del Instituto Leibniz de Astrofísica de Potsdam (AIP) seleccionó una muestra de algunas de las galaxias más brillantes hasta una distancia de 800 millones de años luz. Estos viven en grandes conjuntos de galaxias, dentro de algunas de las regiones más densamente pobladas de nuestro Universo, como el supercúmulo de Shapley. También son muy brillantes y raros. Las galaxias más masivas son unas cien veces más masivas que nuestra propia galaxia, la Vía Láctea, que ya tiene una masa estelar de 60 mil millones de soles. También casi no tienen gas, la mayoría de sus estrellas son muy viejas (al menos 10 mil millones de años) y ya no forman estrellas.
Desafortunadamente, estas galaxias están demasiado lejos de nosotros como para poder descomponerlas en estrellas individuales y sus movimientos. Solo se pueden observar los movimientos promedio de las estrellas dentro de ciertas regiones. "Esto es para lo que son buenos los espectrógrafos de campo integral", explica Davor Krajnovic. "Observamos estas galaxias con MUSE, el maravilloso espectrógrafo de campo integral del Very Large Telescope de ESO en Cerro Paranal en Chile. Las galaxias masivas pueden tener todo tipo de cinemática, algunos giran como frisbees, pero la mayoría no tiene un sentido específico de rotación. Observamos las galaxias más masivas y descubrimos que eran diferentes de otras galaxias ".
De discos a balones de rugby
La mayoría de las galaxias de masa intermedia muestran movimientos estelares muy regulares, como cabría esperar de discos como nuestra Vía Láctea. En tales galaxias, el sentido de rotación está bien definido alrededor del eje corto del objeto; el momento angular está alineado con el eje menor de un esferoide achatado.
"Sabíamos que sólo el 15% de las galaxias de masa intermedia tienen cinemática irregular o incluso no muestran mucha rotación", dice Krajnovic. "Para tales galaxias, el sentido de rotación a menudo no está alineado con ninguno de los ejes de simetría de la galaxia, y estas galaxias son de forma casi esférica, o son alargadas que se asemejan a pelotas de rugby. Algunos de ellos tienen una alineación interesante y giran alrededor del eje longitudinal de la galaxia. Sólo se conocían unos pocos casos de estos ".
En este nuevo estudio publicado en el Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society , los autores demostraron que estas "pelotas de rugby giratorias" galácticas son mucho más comunes de lo que se pensaba anteriormente si uno mira las galaxias extremadamente masivas, el extremo de gran masa de la población de galaxias.
El resultado es interesante ya que apunta a un escenario de formación muy específico para estos gigantes galácticos. Las simulaciones numéricas indican que la rotación a lo largo del eje largo es indicativa de una fusión de dos galaxias masivas con tamaño (y masa) similar cuando se encuentran en trayectorias especiales:una especie de colisión frontal en el espacio.
Tales colisiones de galaxias son eventos violentos que remodelan por completo las estructuras internas de las galaxias progenitoras. Las galaxias remanentes se asemejan a pelotas de rugby giratorias. Las órbitas estelares también se vuelven mucho más complejas, resultando en una cinemática en la que el movimiento ordenado simple se sustituye por un flujo complejo alrededor de cualquiera de los tres ejes de un esferoide. Las galaxias más masivas son los puntos finales de la formación de galaxias, y merecidamente resultan ser los sistemas estelares más complejos. Este estudio nos ayuda a desvelar el misterio de cómo llegaron a existir los sistemas galácticos más masivos del Universo.
