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.
Hace tiempo que se sabe que cuando una galaxia cae en un cúmulo, la formación de estrellas se apaga con bastante rapidez en un proceso conocido como "enfriamiento". Sin embargo, lo que realmente hace que las estrellas se apaguen es un misterio, a pesar de varias explicaciones plausibleshabiendo sido propuesto por astrónomos
Un nuevo estudio internacional dirigido por el astrónomo Ryan Foltz, un ex estudiante graduado de la Universidad de California, Riverside, ha realizado la mejor medición hasta ahora de la escala de tiempo de enfriamiento, midiendo cómo varía en un 70 por ciento de la historia del universo.El estudio también ha revelado el proceso probablemente responsable del cierre de la formación de estrellas en grupos.
Se sabe que cada galaxia que ingresa a un cúmulo trae un poco de gas frío que aún no ha formado estrellas. Una posible explicación sugiere que antes de que el gas frío pueda convertirse en estrellas, el calor lo "despoja" de la galaxia,gas denso ya en el cúmulo, haciendo que cese la formación de estrellas.
Otra posibilidad es que las galaxias se "estrangulen", 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 será un proceso más lento que la extracción.
Una tercera posibilidad es que la energía de la formación estelar expulse gran parte del combustible de gas frío lejos de la galaxia y evite que forme nuevas estrellas. Se prevé que este escenario de "flujo de salida" se produzca en una escala de tiempo más rápida que la extracción, porqueel 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 tiempo larga, el proceso dominante hace que las estrellasel enfriamiento se volvería más evidente.
Sin embargo, hasta hace poco, era muy difícil encontrar cúmulos distantes, y aún más difícil medir las propiedades de sus galaxias. La encuesta internacional Spitzer Adaptation of the Red-seque Cluster Survey, o SpARCS, ahora ha realizado una medición de másmás del 70 por ciento de la historia del universo, lograda por ser pionera en nuevas técnicas de detección de conglomerados, que permitieron el descubrimiento de cientos de nuevos conglomerados en el universo distante.
Utilizando algunos de sus propios grupos SpARCS recientemente descubiertos, el nuevo estudio dirigido por UCR descubrió que a una galaxia le lleva más tiempo 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 billones de años cuando el universo es de mediana edad 6 billones de años y 5 billones de años en el universo actual.
"La comparación de las observaciones de la escala de tiempo de enfriamiento 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 el estrangulamiento 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 WM Keck 10 metros de diámetro en Hawai, y 25 noches de observaciones con los telescopios gemelos Gemini 8 metros endiámetro en Hawai y Chile.
"Gracias a la inversión fenomenal 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, profesora de física y astronomía en UCR y líderde la encuesta SpARCS, en cuyo laboratorio Foltz trabajó cuando se realizó el estudio. "Sin embargo, existen buenas razones para creer que las galaxias de menor masa pueden apagarse por un proceso diferente. Esa es una de las preguntas que nuestro equipo está trabajando para respondersiguiente."
El equipo recibió 50 noches adicionales de 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 más galaxias de masa regular. Wilson también recibió observaciones del telescopio espacial Hubble y una subvención de la NASA para analizarimágenes de alta resolución de las galaxias de enfriamiento.
El trabajo de investigación se publica en el Revista astrofísica .
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Materiales proporcionados por Universidad de California - Riverside . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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