El estudio más detallado de las afueras de galaxias elípticas masivas a la mitad de la edad del Universo fue realizado por un equipo internacional liderado por Fernando Buitrago. del Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço y Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa (FCUL). El estudio fue publicado en la revista Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society y contribuye a la comprensión de cómo evolucionaron las galaxias más grandes del Universo a lo largo del tiempo.

Las galaxias han crecido dramáticamente en tamaño desde el Universo temprano, y galaxias elípticas, en particular, son las galaxias más grandes tanto en tamaño como en masa. Cuál es el principal impulsor del crecimiento tardío de sus partes externas fue la pregunta que motivó este estudio.

Con galaxias de disco, como nuestra Vía Láctea, es bastante fácil identificar sus distintas partes:el bulto central, el disco con sus brazos espirales, y un halo de estrellas que envuelve el conjunto. Los astrónomos pueden decir por ejemplo, que el halo estelar está formado principalmente por estrellas de galaxias satélites que se fusionaron con ellas.

Para galaxias elípticas, sin embargo, esto es mucho más difícil porque estas galaxias se parecen mucho a un liso, nube de estrellas sin rasgos distintivos. Fernando Buitrago (IA y FCUL) dice:"Con galaxias elípticas, hay evidencia directa de la fusión de galaxias satélite en curso, pero es difícil determinar que los procesos que han estado sucediendo para que estas galaxias crezcan sus envolturas externas sean los mismos que vemos que ocurren en galaxias de disco como la nuestra ".

Por eso, Buitrago y su equipo se propusieron investigar la naturaleza de las afueras de una muestra de galaxias elípticas masivas cuando el Universo tenía la mitad de su edad actual. aproximadamente 6, Hace 2 mil millones de años. Centrando su investigación en características débiles a grandes distancias del centro galáctico, solo podían trabajar con la imagen más profunda del Universo, el campo ultraprofundo del Hubble (HUDF). Usando las seis galaxias que coincidieron con sus criterios y están registradas en esta imagen, los investigadores pudieron demostrar por primera vez la existencia de envolturas estelares extendidas en galaxias elípticas masivas individuales en ese período de tiempo.

La calidad de la información recopilada en el HUDF, permitió al equipo caracterizar los halos galácticos individuales y colocarlos en el contexto de la historia evolutiva de este tipo de galaxias. Es más, Buitrago y su equipo pudieron concluir que, para su muestra de galaxias elípticas masivas a la mitad de la edad del Universo, las partes externas eran, como galaxias de disco, formado principalmente debido a la fusión de otras galaxias. Incluso intentaron identificar en esos halos rastros de episodios recientes de fusión galáctica.

Los resultados surgieron de la comparación de la muestra con simulaciones matemáticas basadas en el modelo actual de formación y evolución de galaxias. El equipo vio eso, en este mismo caso, la simulación y los datos reales coincidían muy bien y era posible inferir paralelismos.

"En galaxias elípticas, no podemos decir 'este es el bulbo galáctico y este es el halo', "dice Buitrago, "Todas las estrellas forman un gran esferoide, como una inmensa pelota de rugby. Pero cuando usamos una simulación por computadora, podemos rastrear el origen de cada parte de la galaxia simulada y comparar con nuestras galaxias reales. A través de este método, identificamos el proceso detrás del dramático aumento de las partes externas de estas galaxias, y fueron capaces de explicar cómo evoluciona su tamaño ".