Las galaxias mueren rápidamente, esa es la conclusión de un nuevo estudio que examina el mecanismo que cambia las galaxias de una fase activa de formación de estrellas a una de inactividad.

Durante unas pocas décadas, nuestra comprensión de la evolución de las galaxias y cómo se forman las estrellas y los planetas ha crecido exponencialmente. Pero, en muchos casos, este aumento en la comprensión sirve para resaltar las preguntas que aún quedan. Una de las preguntas más urgentes surge del hecho de que las galaxias más antiguas parecen estar dando a luz objetos menos estelares. ¿Cómo cesa la formación de estrellas en algunas galaxias? En un nuevo estudio publicado en New Astronomy, Giorgio Manzoni del Instituto de Cosmología Computacional, Universidad de Durham, REINO UNIDO, y sus coautores examinan los tiempos de esta interrupción en la formación estelar para seleccionar un mecanismo que posiblemente podría usarse para responder a esta y otras preguntas cosmológicas.

"La evolución de las galaxias, aunque estudiado durante mucho tiempo, todavía tiene preguntas sin respuesta, ya veces muy básicos. Por ejemplo, ¿Cómo dejan las galaxias de formar nuevas estrellas? ¿Por qué galaxias similares se comportan de diferentes formas? ¿Cuál es el mecanismo que los hace morir? Todas estas son preguntas que el público en general suele hacer, pero que aún no hay respuestas claras para, ", dice Manzoni." Mi investigación da una pista sobre el misterio de la muerte de las galaxias:muestra que cualquiera que sea el mecanismo, tiene que ser rapido, casi instantáneo; menos de 100 millones de años parecen instantáneos en comparación con las escalas de tiempo en las que evoluciona el universo ".

Los investigadores llegaron a la conclusión de que la formación de estrellas cesa rápidamente al estudiar dos propiedades de las galaxias:su luminosidad intrínseca y su color. combinados en un "diagrama de color-magnitud". También pudieron concluir que existe algún mecanismo que impulsa la transición entre una fase activa de formación de estrellas en las galaxias a una etapa más tranquila con menos o ninguna formación estelar, un mecanismo al que los astrónomos denominan "extinción". "En el campo de la evolución de las galaxias, está claramente establecido que las galaxias se forman a partir del gas que cae en la gravedad de un halo de materia oscura y luego colapsa en nuevas estrellas, la etapa activa de las galaxias. Cuando se gasta el gas, las galaxias mueren, la etapa pasiva de las galaxias, ", dice Manzoni." Mi investigación muestra que este proceso natural de agotamiento del gas no puede ser el único responsable de la muerte de las galaxias ".

Manzoni explica que él y sus colegas descubrieron que cada galaxia, en un momento aleatorio de su vida, experimenta un proceso que vacía el depósito de gas y mata, o apaga, la formación de estrellas, llevando así a la galaxia a su etapa pasiva muy rápidamente. "Para introducir algunas limitaciones en el momento de la extinción de la formación estelar, Usé dos propiedades de las galaxias combinadas en el diagrama de color-magnitud. Cuando se estudia a diferentes distancias de nosotros (diferentes corrimientos al rojo), este diagrama nos dice mucho sobre la población de galaxias que estaban presentes en diferentes épocas del universo, "Dice Manzoni.

El investigador da el ejemplo de que, en el pasado a alto corrimiento al rojo y mayores distancias, las galaxias estaban formando estrellas a un ritmo rápido que ya no está presente en nuestra época, mostrando así colores más azules y mayor luminosidad. Hoy dia, esa población de galaxias se ha movido a una parte del diagrama de luminosidad más roja y más débil.

"Se han propuesto varios mecanismos como candidatos para la extinción de la formación de estrellas, como la retroalimentación activa de núcleos galácticos, acoso de galaxias, y fusiones de galaxias, pero, Dado que los diferentes mecanismos de extinción tienen diferentes escalas de tiempo, mi estudio puede ayudar a identificar el principal mecanismo responsable de apagar una gran cantidad de galaxias, "Dice Manzoni." Este estudio se basa en un concepto simple que observamos:el diagrama de magnitud de color evoluciona con el corrimiento al rojo, lo que significa que las propiedades promedio de las galaxias están cambiando con el tiempo ".

Para llegar a su conclusión, Manzoni y sus colegas utilizaron una muestra de aproximadamente 90, 000 galaxias tomadas de la encuesta VIMOS Public Extragalactic Redshift Survey (VIPERS), ahora disponible públicamente, que fueron observados con uno de los instrumentos del Very Large Telescope de ocho metros en Chile.

Manzoni compara la búsqueda para responder tales preguntas cosmológicas con la búsqueda de pistas en la escena de un crimen. "Estudiar la evolución de las galaxias es para mí similar al trabajo de un detective, ", dice." No podemos cambiar la escena del crimen, como no podemos modificar el universo o mover una galaxia como queramos, pero tenemos que observar cada pequeño detalle para tratar de comprender lo que sucedió en los últimos 13 mil millones de años de la vida del universo ".