Esta imagen muestra la fusión de dos galaxias, conocido como NGC 7752 (más grande) y NGC 7753 (más pequeño), también llamado colectivamente Arp86. En estas imágenes, diferentes colores corresponden a diferentes longitudes de onda de luz infrarroja. El azul y el verde son longitudes de onda emitidas fuertemente por las estrellas. El rojo es una longitud de onda emitida principalmente por el polvo. Crédito:NASA / JPL-Caltech
Tres imágenes del telescopio espacial Spitzer de la NASA muestran pares de galaxias en la cúspide de las consolidaciones cósmicas. Aunque las galaxias parecen separadas ahora, la gravedad los está uniendo, y pronto se combinarán para formar nuevos, galaxias fusionadas. Algunas galaxias fusionadas experimentarán miles de millones de años de crecimiento. Para otros, sin embargo, la fusión iniciará procesos que eventualmente detendrán la formación de estrellas, condenando a las galaxias a marchitarse prematuramente.
Solo un pequeño porcentaje de las galaxias del universo cercano se están fusionando, pero las fusiones de galaxias eran más comunes entre hace 6 mil millones y 10 mil millones de años, y estos procesos moldearon profundamente nuestro paisaje galáctico moderno. Durante más de 10 años, científicos que trabajan en la encuesta LIRG de todo el cielo de los grandes observatorios, o METAS, han estado usando galaxias cercanas para estudiar los detalles de las fusiones de galaxias y usarlas como laboratorios locales para ese período anterior en la historia del universo. La encuesta se ha centrado en 200 objetos cercanos, incluyendo muchas galaxias en varias etapas de fusión. Las imágenes de arriba muestran tres de esos objetivos, imagen de Spitzer.
En estas imágenes, diferentes colores corresponden a diferentes longitudes de onda de luz infrarroja, que no son visibles para el ojo humano. El azul corresponde a 3,6 micrones, y el verde corresponde a 4.5 micrones, ambos fuertemente emitidos por estrellas. El rojo corresponde a 8.0 micrones, una longitud de onda emitida principalmente por el polvo.
Uno de los procesos primarios que se cree que es responsable de una interrupción repentina en la formación de estrellas dentro de una galaxia fusionada es un agujero negro sobrealimentado. En el centro de la mayoría de las galaxias se encuentra un agujero negro supermasivo, una poderosa bestia de millones a miles de millones de veces más masiva que el Sol. Durante una fusión galáctica, el gas y el polvo son llevados al centro de la galaxia, donde ayudan a formar estrellas jóvenes y también alimentan el agujero negro central.
Esta imagen muestra la fusión de dos galaxias, conocido como NGC 6786 (derecha) y UGC 11415 (izquierda), también llamado colectivamente VII Zw 96. Está compuesto por imágenes de tres canales de la cámara de matriz de infrarrojos de Spitzer (IRAC):canal 1 de IRAC en azul, El canal 2 del IRAC en verde y el canal 3 del IRAC en rojo. Crédito:NASA / JPL-Caltech
Pero este repentino estallido de actividad puede crear un entorno inestable. Las ondas de choque o los poderosos vientos producidos por el creciente agujero negro pueden barrer la galaxia, expulsando grandes cantidades de gas y deteniendo la formación de estrellas. Los flujos de salida suficientemente potentes o repetitivos pueden obstaculizar la capacidad de la galaxia para crear nuevas estrellas.
La relación entre fusiones, ráfagas de formación estelar, y la actividad de los agujeros negros es compleja, y los científicos todavía están trabajando para comprenderlo completamente. Una de las galaxias recién fusionadas es objeto de un estudio detallado con W.M. Observatorio Keck en Hawái, en el que los científicos de GOALS buscaron ondas de choque galácticas impulsadas por el núcleo galáctico activo central, un objeto extremadamente brillante alimentado por un agujero negro supermasivo que se alimenta del material que lo rodea. La falta de firmas de choque sugiere que el papel de los núcleos galácticos activos en la configuración del crecimiento de las galaxias durante una fusión puede no ser sencillo.
Esta imagen muestra dos galaxias fusionadas conocidas como Arp 302, también llamado VV 340. En estas imágenes, los diferentes colores corresponden a diferentes longitudes de onda de luz infrarroja. El azul y el verde son longitudes de onda emitidas fuertemente por las estrellas. El rojo es una longitud de onda emitida principalmente por el polvo. Crédito:NASA / JPL-Caltech
Las galaxias fusionadas en el universo cercano parecen especialmente brillantes para los observatorios infrarrojos como Spitzer. Los estudios de GOALS también se han basado en las observaciones de las galaxias objetivo realizadas por otros observatorios espaciales. incluidos los telescopios espaciales Hubble y Chandra de la NASA, el satélite Herschel de la Agencia Espacial Europea, así como las instalaciones en tierra, incluido el Observatorio Keck, Very Large Array de la National Science Foundation y Atacama Large Millimeter Array.
