La impresión de este artista de ID2299 muestra la galaxia, el producto de una colisión galáctica, y parte de su gas es expulsado por una "cola de marea" como resultado de la fusión. Nuevas observaciones realizadas con ALMA, en el que ESO es socio, han capturado las primeras etapas de esta expulsión, antes de que el gas alcanzara las escalas muy grandes representadas en la impresión de este artista. Crédito:ESO / M. Kornmesser
Los astrónomos han mirado nueve mil millones de años en el pasado para encontrar evidencia de que las fusiones de galaxias en el universo temprano podrían detener la formación de estrellas y afectar el crecimiento de las galaxias.
Nueva investigación dirigida por la Universidad de Durham, REINO UNIDO, la Comisión Francesa de Energías Alternativas y Energía Atómica (CEA) -Saclay y la Universidad de Paris-Saclay, muestra que una gran cantidad de gas de formación de estrellas fue expulsada al medio intergaláctico por la unión de dos galaxias.
Los investigadores dicen que este evento, junto con una gran cantidad de formación de estrellas en las regiones nucleares de la galaxia, eventualmente privaría a la galaxia fusionada, llamada ID2299, de combustible para nuevas estrellas. Esto detendría la formación de estrellas durante varios cientos de millones de años, deteniendo efectivamente el desarrollo de la galaxia.
Los astrónomos observan muchos galaxias muertas que contienen estrellas muy viejas en el Universo cercano y no saben exactamente cómo se han formado estas galaxias.
Las simulaciones sugieren que los vientos generados por los agujeros negros activos mientras se alimentan, o los creados por una intensa formación estelar, son responsables de tales muertes al expulsar el gas de las galaxias.
Ahora, el estudio dirigido por Durham ofrece fusiones de galaxias como otra forma de detener la formación de estrellas y alterar el crecimiento de las galaxias.
Las características de observación de los vientos y las "colas de marea" causadas por la interacción gravitacional entre galaxias en tales fusiones pueden ser muy similares, por lo que los investigadores sugieren que algunos resultados pasados en los que los vientos galácticos han sido vistos como la causa de la detención de la formación estelar podrían necesitar ser reevaluados.
Los hallazgos se publican en la revista Astronomía de la naturaleza .
Autora principal, Dra. Annagrazia Puglisi, en el Centro de Astronomía Extragaláctica de la Universidad de Durham, dijo:"Todavía no sabemos cuáles son los procesos exactos detrás de la interrupción de la formación de estrellas en galaxias masivas.
"Se cree que los vientos impulsados por retroalimentación de la formación de estrellas o los agujeros negros activos son los principales responsables de expulsar el gas y sofocar el crecimiento de galaxias masivas.
"Nuestra investigación proporciona pruebas convincentes de que es probable que el gas lanzado desde ID2299 haya sido expulsado por las mareas debido a la fusión entre dos galaxias espirales ricas en gas. La interacción gravitacional entre dos galaxias puede, por lo tanto, proporcionar suficiente momento angular para expulsar parte del gas. en los alrededores de la galaxia.
"Esto sugiere que las fusiones también son capaces de alterar la evolución futura de una galaxia al limitar su capacidad para formar estrellas durante millones de años y merecen más investigación al pensar en los factores que limitan el crecimiento de las galaxias".
Debido a la cantidad de tiempo que tarda la luz de ID2299 en llegar a la Tierra, los investigadores pudieron ver la galaxia como habría aparecido hace nueve mil millones de años cuando se encontraba en las últimas etapas de su fusión.
Este es un momento en el que el universo tenía solo 4.500 millones de años y estaba en su momento más activo, fase de "adulto joven" si se compara con una vida humana.
Mapa del gas molecular frío de la galaxia ID2299 tomado con el telescopio Atacama Large Millimeter Array (ALMA) del Observatorio Europeo Austral. Crédito:A Puglisi et al.
Usando el telescopio Atacama Large Millimeter Array (ALMA) del Observatorio Europeo Austral, en el norte de Chile, los investigadores vieron que estaba expulsando aproximadamente la mitad de su reserva total de gas en los alrededores de la galaxia.
Los investigadores pudieron descartar la formación de estrellas y el agujero negro activo de la galaxia como la razón de esta eyección comparando sus mediciones con estudios y simulaciones anteriores y midiendo las propiedades físicas del gas escapado.
La velocidad a la que se expulsa el gas de ID2299 es demasiado alta para haber sido causada por la energía creada por un agujero negro o un estallido estelar como se vio en estudios anteriores. mientras que las simulaciones sugieren que ningún agujero negro puede expulsar tanto gas frío de una galaxia.
La excitación del gas escapado tampoco es compatible con un viento generado por un agujero negro o el nacimiento de nuevas estrellas.
Coautor Dr. Emanuele Daddi, de CEA-Saclay dijo:"Esta galaxia está presenciando un evento verdaderamente extremo.
"Probablemente se detecta durante una fase física importante para la evolución de las galaxias que ocurre dentro de una ventana de tiempo relativamente corta. Tuvimos que mirar más de 100 galaxias con ALMA para encontrarlo".
Dr. Jeremy Fensch, coautor del estudio, del Centre de Recherche Astrophysique de Lyon, agregó:"El estudio de este caso único reveló la posibilidad de que este tipo de evento no sea inusual en absoluto y que muchas galaxias sufrieron esta 'eliminación de gas gravitacional', incluyendo observaciones pasadas malinterpretadas.
"Esto podría tener enormes consecuencias en nuestra comprensión de lo que realmente da forma a la evolución de las galaxias".
