Un equipo dirigido por el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) ha encontrado la forma más precisa de medir la velocidad a la que se forman las estrellas en las galaxias utilizando su emisión de radio en un rango de frecuencia de 1-10 Gigahertz.

Casi toda la luz que vemos en el universo proviene de estrellas que se forman dentro de densas nubes de gas en el medio interestelar. La velocidad a la que se forman (denominada velocidad de formación de estrellas, o SFR) depende de las reservas de gas en las galaxias y las condiciones físicas en el medio interestelar, que varían a medida que evolucionan las propias estrellas. Por lo tanto, medir la tasa de formación de estrellas es clave para comprender la formación y evolución de las galaxias.

Hasta ahora, Se han realizado una variedad de observaciones a diferentes longitudes de onda para calcular el SFR, cada uno con sus ventajas y desventajas. Como los trazadores SFR más utilizados, la emisión visible y ultravioleta puede ser absorbida en parte por el polvo interestelar. Esto ha motivado el uso de trazadores híbridos, que combinan dos o más emisiones diferentes, incluido el infrarrojo, que puede ayudar a corregir esta absorción de polvo. Sin embargo, El uso de estos trazadores es a menudo incierto porque otras fuentes o mecanismos que no están relacionados con la formación de estrellas masivas pueden intervenir y generar confusión.

Ahora, un equipo de investigación internacional dirigido por el astrofísico del IAC Fatemeh Tabatabaei ha realizado un análisis detallado de la distribución de energía espectral de una muestra de galaxias, y ha podido medir, por primera vez, la energía que emiten dentro del rango de frecuencia de 1-10 Gigahercios que se puede usar para conocer sus tasas de formación estelar. "Hemos utilizado" explica este investigador "la emisión de radio porque, en estudios anteriores, se detectó una estrecha correlación entre la radio y la emisión infrarroja, cubriendo un rango de más de cuatro órdenes de magnitud ". Para explicar esta correlación, Se necesitaban estudios más detallados para comprender las fuentes de energía y los procesos que producen la emisión de radio observada en las galaxias.

"Decidimos dentro del grupo de investigación realizar estudios de galaxias a partir de la muestra KINGFISH (Key Insights sobre galaxias cercanas:una encuesta de infrarrojo lejano con Herschel) en una serie de radiofrecuencias", recuerda Eva Schinnerer del Max-Planck-Institut für Astronomie (MPIA) en Heidelberg, Alemania. La muestra final consta de 52 galaxias con propiedades muy diversas. "Como un solo plato, el telescopio Effelsberg de 100 m con su alta sensibilidad es el instrumento ideal para recibir flujos de radio fiables de objetos extendidos débiles como las galaxias ", explica Marita Krause del Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIfR) en Bonn, Alemania, quien estaba a cargo de las observaciones de radio de esas galaxias con el radiotelescopio Effelsberg. "Lo llamamos el proyecto KINGFISHER, lo que significa que las galaxias KINGFISH emiten en Radio ".

Los resultados de este proyecto, publicado hoy en El diario astrofísico , muestran que la emisión de radio de 1-10 Gigahercios utilizada es un trazador de formación estelar ideal por varias razones. Primeramente, el polvo interestelar no atenúa ni absorbe radiación en estas frecuencias; en segundo lugar, es emitido por estrellas masivas durante varias fases de su formación, desde objetos estelares jóvenes hasta regiones HII (zonas de gas ionizado) y remanentes de supernovas, y finalmente, no es necesario combinarlo con ningún otro trazador. Por estas razones, Las mediciones en el rango elegido son una forma más rigurosa de estimar la tasa de formación de estrellas masivas que los trazadores usados ​​tradicionalmente.

Este estudio también aclara la naturaleza de los procesos de retroalimentación que ocurren debido a la actividad de formación de estrellas, que son clave en la evolución de las galaxias. "Al diferenciar los orígenes del radio continuo, podríamos inferir que los electrones de los rayos cósmicos (un componente del medio interestelar) son más jóvenes y más energéticos en galaxias con tasas de formación de estrellas más altas, que pueden causar fuertes vientos y salidas y tener importantes consecuencias en la regulación de la formación de estrellas ", explica Fatemeh Tabatabaei.