Un nuevo estudio de científicos que utilizan Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) sugiere que los gases previamente desplazados pueden volver a acumularse en las galaxias. potencialmente ralentizar el proceso de muerte de la galaxia causado por la extracción de presión del ariete, y creando estructuras singulares más resistentes a sus efectos.

"Gran parte del trabajo anterior sobre galaxias despojadas por presión de ram se centra en el material que se despoja de las galaxias. En este nuevo trabajo vemos un gas que, en lugar de ser arrojado fuera de la galaxia para nunca regresar, se mueve como un bumerán. siendo expulsado pero luego dando vueltas y volviendo a su fuente, "dijo William Cramer, astrónomo de la Universidad Estatal de Arizona y autor principal del nuevo estudio. "Al combinar datos de Hubble y ALMA a muy alta resolución, podemos demostrar que este proceso está sucediendo ".

La extracción de presión de ariete se refiere al proceso que desplaza el gas de las galaxias, dejándolos sin el material necesario para formar nuevas estrellas. A medida que las galaxias se mueven a través de sus cúmulos de galaxias, gas caliente conocido como medio intra-clúster, o el espacio entre — actúa como un viento fuerte, empujando los gases fuera de las galaxias viajeras. Tiempo extraordinario, esto conduce a la inanición y la "muerte" de las galaxias formadoras de estrellas que alguna vez estuvieron activas. Debido a que la extracción de presión del ariete puede acelerar el ciclo de vida normal de las galaxias y alterar la cantidad de gas molecular dentro de ellas, es de particular interés para los científicos que estudian la vida, maduración, y muerte de galaxias.

"Hemos visto en simulaciones que no todo el gas que es empujado por la extracción de presión del ariete escapa de la galaxia porque tiene que alcanzar la velocidad de escape para poder escapar y no retroceder. La re-acreción que estamos viendo, creemos que proviene de nubes de gas que fueron expulsadas de la galaxia mediante la extracción de presión del ariete, y no alcanzó la velocidad de escape, así que están retrocediendo "dijo Jeff Kenney, astrónomo de la Universidad de Yale, y el coautor del estudio. "Si estás tratando de predecir qué tan rápido una galaxia dejará de formar estrellas con el tiempo y se transformará en roja, o galaxia muerta, entonces querrá entender qué tan efectiva es la presión del ariete para eliminar el gas. Si no sabe que el gas puede volver a caer sobre la galaxia y continuar reciclándose y formando nuevas estrellas, vas a predecir en exceso la extinción de las estrellas. Tener pruebas de este proceso significa líneas de tiempo más precisas para el ciclo de vida de las galaxias ".

El nuevo estudio se centra en NGC 4921, una galaxia espiral barrada y la galaxia espiral más grande del Cúmulo de Coma, ubicada aproximadamente a 320 millones de años luz de la Tierra en la constelación de Coma Berenices. NGC 4921 es de particular interés para los científicos que estudian los efectos de la extracción por presión del ariete porque la evidencia tanto del proceso como de sus consecuencias es abundante.

"La presión del ariete desencadena la formación de estrellas en el lado donde está teniendo el mayor impacto en la galaxia, ", dijo Cramer." Es fácil de identificar en NGC 4921 porque hay muchas estrellas azules jóvenes en el lado de la galaxia donde está ocurriendo ".

Kenney agregó que la extracción de presión del ariete en NGC 4921 ha creado un fuerte línea visible entre donde todavía existe polvo en la galaxia y donde no. "Hay una fuerte línea de polvo presente, y más allá de eso, casi no hay gas en la galaxia. Creemos que esa parte de la galaxia se ha limpiado casi por completo por la presión del ariete ".

Usando el receptor Band 6 de ALMA, los científicos pudieron resolver el monóxido de carbono, la clave para "ver" ambas áreas de la galaxia desprovistas de gas, así como en aquellas áreas donde se está volviendo a acumular. "Sabemos que la mayoría del gas molecular en las galaxias está en forma de hidrógeno, pero el hidrógeno molecular es muy difícil de observar directamente, ", dijo Cramer." El monóxido de carbono se usa comúnmente como un sustituto para estudiar el gas molecular en las galaxias porque es mucho más fácil de observar ".

La capacidad de ver más de la galaxia, incluso en su más leve, reveló estructuras interesantes probablemente creadas en el proceso de desplazamiento de gas, y aún más inmune a sus efectos. "La presión del ariete parece formar estructuras o filamentos únicos en las galaxias que son pistas sobre cómo evoluciona una galaxia bajo un viento de presión. En el caso de NGC 4921, tienen un parecido sorprendente con la famosa nebulosa, los pilares de la creación, aunque a una escala mucho más masiva, ", dijo Cramer." Creemos que están respaldados por campos magnéticos que impiden que se eliminen con el resto del gas ".

Las observaciones revelaron que las estructuras son más que simples volutas de gas y polvo; los filamentos tienen masa y mucha. “Estos filamentos son más pesados ​​y pegajosos, se aferran a su material con más fuerza que el resto del medio interestelar de la galaxia, y parecen estar conectados a esa gran cresta de polvo tanto en el espacio como en la velocidad, "dijo Kenney." Son más como melaza que como humo. Si solo soplas algo que es humo, el humo es ligero, y se dispersa y va en todas direcciones. Pero esto es mucho más pesado que eso ".

Aunque es un avance significativo, los resultados del estudio son solo un punto de partida para Cramer y Kenney, que examinó una pequeña parte de una sola galaxia. "Si queremos predecir la tasa de muerte de las galaxias, y la tasa de natalidad de nuevas estrellas, Necesitamos entender si y cuánto del material que forma las estrellas, originalmente perdido por la presión del ariete, en realidad se recicla, ", dijo Cramer." Estas observaciones son de sólo un cuadrante de NGC 4921. Es probable que haya incluso más gas cayendo hacia otros cuadrantes. Si bien hemos confirmado que parte del gas extraído puede 'llover' hacia atrás, necesitamos más observaciones para cuantificar cuánto gas retrocede y cuántas estrellas nuevas se forman como resultado ".

"Un estudio fascinante, demostrando el poder de ALMA y el beneficio de combinar sus observaciones con las de un telescopio en otras longitudes de onda, "agregó Joseph Pesce, Oficial de programas NRAO / ALMA en la NSF. "La eliminación de la presión del ariete es un fenómeno importante para las galaxias en cúmulos, y comprender mejor el proceso nos permite comprender mejor la evolución de las galaxias y la naturaleza.

Los resultados del estudio se publicarán en una próxima edición de The Diario astrofísico .