Los campos magnéticos controlan el colapso de las nubes moleculares en el anillo nuclear de la galaxia NGC 1097. Como resultado, La formación de estrellas masivas se suprime en zonas de fuerte campo magnético (contornos). Crédito:Gabriel Pérez, SMM (IAC)
El modelo cosmológico actual para explicar el universo, el modelo "Big Bang", tiene como objetivo describir todos los fenómenos observables, incluida la evolución de las galaxias desde los primeros tiempos hasta la actualidad. Uno de los principales problemas del modelo estándar es que predice una tasa de formación de estrellas demasiado alta. Todo el material de formación de estrellas en las galaxias debería haberse fusionado en estrellas cuando el universo tenía solo una fracción de su edad actual de 13.800 millones de años. Sin embargo, más de la mitad de las galaxias que vemos, principalmente espirales, están formando estrellas activamente en este momento. Esta discrepancia entre la predicción teórica y la observación ha obligado a los investigadores a observar mucho más de cerca los procesos de extinción de la formación de estrellas que pueden ralentizar la velocidad de formación de estrellas a lo largo de la vida de las galaxias. Sin este apagamiento, el modelo estándar del Big Bang no puede predecir el universo tal como lo conocemos.
Los investigadores han propuesto una serie de mecanismos para apagar, incluyendo "retroalimentación" de supernovas o núcleos galácticos activos, que rompe las nubes de formación de estrellas y reduce la tasa de formación de estrellas. Otro mecanismo acaba de ser informado en Astronomía de la naturaleza en un estudio dirigido por la investigadora del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) Fatemeh Tabatabaei. El estudio encuentra campos magnéticos y rayos cósmicos responsables de la lenta formación de estrellas masivas.
Un estudio detallado de los parámetros de formación de estrellas de la región central de la galaxia espiral NGC 1097 reveló que la presencia de un campo magnético relativamente grande actúa como un agente de extinción. ejerciendo presión dentro de una nube de gas que puede inhibir su tendencia a colapsar y formar estrellas. Los investigadores también han demostrado que este mecanismo es, De hecho, trabajando alrededor del centro de NGC 1097. Combinaron observaciones en el visible y el infrarrojo cercano del Telescopio Espacial Hubble con observaciones de radio del Very Large Array y el Submillimeter Array para explorar el efecto de la turbulencia, Radiación estelar y campos magnéticos sobre la formación de estrellas masivas en el anillo nuclear de la galaxia. Este anillo contiene una serie de zonas distintas donde las estrellas se forman dentro de enormes complejos de nubes moleculares. El resultado principal que obtuvieron fue una relación inversa entre la tasa de formación de estrellas en una nube molecular dada y el campo magnético dentro de ella:cuanto mayor es el campo, cuanto más lenta sea la tasa de formación de estrellas.
"Para hacer esto, hicimos una separación específica del campo magnético y su energía de otras fuentes de energía en el medio interestelar, que son la energía térmica, y la energía general no térmica pero no magnética, "explica Fatemeh Tabatabaei." Sólo combinando las observaciones de alta calidad en longitudes de onda muy diferentes podríamos hacer esto y cuando separamos estas fuentes de energía, el efecto del campo magnético fue sorprendentemente claro ".
Almudena Prieto, otro de los autores, dice, "Aunque he estado trabajando en la zona central de NGC 1097 en longitudes de onda ópticas e infrarrojas durante algún tiempo, sólo cuando tomamos en cuenta el campo magnético podríamos darnos cuenta de su importancia para disminuir la velocidad a la que se forman las estrellas ".
Este resultado tiene varias consecuencias interesantes y arroja luz sobre varios tipos de acertijos astrofísicos interrelacionados. Primero, como el campo magnético no permite que las nubes moleculares muy grandes colapsen y formen estrellas, La formación de estrellas puede ocurrir solo después de que las nubes se rompen en nubes más pequeñas. Esto significa que esta región tendrá una mayor fracción de estrellas de baja masa que en otras zonas de la galaxia. La tendencia de las galaxias muy masivas a contener una gran fracción de estrellas de baja masa en sus centros es un descubrimiento reciente, y todavía es controvertido de alguna manera, pero se ve reforzado por el trabajo que aquí se informa. También es interesante el hecho de que la presencia de agujeros negros supermasivos en los centros de las galaxias tiende a mejorar el campo magnético nuclear. de modo que este mecanismo de extinción debería ser más eficaz en las protuberancias de las galaxias.