Los cúmulos de galaxias son regiones raras del universo que consisten en cientos de galaxias que contienen billones de estrellas. así como gas caliente y materia oscura.

Se sabe desde hace mucho tiempo que cuando una galaxia cae en un cúmulo, La formación de estrellas se interrumpe con bastante rapidez en un proceso conocido como "extinción". ¿Qué es lo que realmente hace que las estrellas se apaguen? sin embargo, es un misterio, a pesar de que los astrónomos han propuesto varias explicaciones plausibles.

Un nuevo estudio internacional dirigido por el astrónomo Ryan Foltz, un ex estudiante de posgrado en la Universidad de California, Orilla, ha realizado la mejor medición hasta ahora de la escala de tiempo de extinción, midiendo cómo varía en el 70 por ciento de la historia del universo. El estudio también ha revelado el proceso probablemente responsable de detener la formación de estrellas en cúmulos.

Se sabe que cada galaxia que ingresa a un cúmulo trae consigo algo de gas frío que aún no ha formado estrellas. Una posible explicación sugiere que antes de que el gas frío se convierta en estrellas, es "despojado" de la galaxia por el calor, gas denso ya en el cúmulo, provocando el cese de la formación de estrellas.

Otra posibilidad es que las galaxias estén "estranguladas, "lo que significa que dejan de formar estrellas porque sus depósitos dejan de reponerse con gas frío adicional una vez que caen dentro del cúmulo. Se predice que este será un proceso más lento que la extracción.

Una tercera posibilidad es que la energía de la propia formación estelar aleja gran parte del gas frío de la galaxia y evita que forme nuevas estrellas. Se predice que este escenario de "flujo de salida" ocurrirá en una escala de tiempo más rápida que la eliminación, porque el gas se pierde para siempre en la galaxia y no está disponible para formar nuevas estrellas.

Debido a que estos tres procesos físicos diferentes predicen que las galaxias se apagarán en diferentes escalas de tiempo relativas a lo largo de la historia del universo, Los astrónomos han postulado que si pudieran comparar el número de galaxias apagadas observadas durante una línea de base de tiempo prolongada, el proceso dominante que hace que las estrellas se apaguen sería más evidente.

Sin embargo, hasta hace poco, fue muy difícil encontrar grupos distantes, y aún más difícil de medir las propiedades de sus galaxias. La adaptación internacional de Spitzer de la encuesta de conglomerados de secuencia roja, o SpARCS, encuesta ahora ha hecho una medición de más del 70 por ciento de la historia del universo, logrado por ser pioneros en nuevas técnicas de detección de conglomerados, lo que permitió el descubrimiento de cientos de nuevos cúmulos en el universo distante.

Usando algunos de sus propios clústeres SpARCS recién descubiertos, el nuevo estudio dirigido por la UCR descubrió que una galaxia tarda más en dejar de formar estrellas a medida que el universo envejece:solo 1.100 millones de años cuando el universo era joven (4.000 millones de años), 1.3 mil millones de años cuando el universo es de mediana edad (6 mil millones de años), y 5 mil millones de años en el universo actual.

"La comparación de las observaciones de la escala de tiempo de extinción en galaxias en cúmulos en el universo distante con las del universo cercano reveló que un proceso dinámico como la extracción de gas se ajusta mejor a las predicciones que la estrangulación o las salidas, "Dijo Foltz.

Para realizar esta medición de vanguardia, el equipo de SpARCS requirió 10 noches de observaciones con los telescopios del Observatorio W. M. Keck (10 metros de diámetro) en Hawai, y 25 noches de observaciones con los telescopios gemelos Gemini (8 metros de diámetro) en Hawai y Chile.

"Gracias a la fenomenal inversión en nuestro trabajo por parte de estos observatorios, ahora creemos que tenemos una buena idea de cómo se detiene la formación de estrellas en las galaxias más masivas en cúmulos, "dijo Gillian Wilson, profesor de física y astronomía en la UCR y líder de la encuesta SpARCS, en cuyo laboratorio trabajaba Foltz cuando se realizó el estudio. "Hay buenas razones, sin embargo, creer que las galaxias de menor masa pueden extinguirse mediante un proceso diferente. Esa es una de las preguntas que nuestro equipo está tratando de responder a continuación ".

El equipo recibió 50 noches adicionales del tiempo de Géminis y una subvención de $ 1.2 millones de la National Science Foundation para estudiar cómo se detiene la formación de estrellas en galaxias de masa más regular. Wilson también recibió observaciones del telescopio espacial Hubble y una subvención de la NASA para analizar imágenes de alta resolución de las galaxias en extinción.

El trabajo de investigación se publica en el Diario astrofísico .