02 dic 2020

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Las galaxias no tuvieron infancia

En el universo temprano, las galaxias masivas se encontraban mucho más maduras de lo esperado en función de teorías previas. Un nuevo estudio confirmó que en un breve período acumularon la mayor parte de su masa estelar y otras propiedades.

El Periódico

Las galaxias no tuvieron infancia

Un equipo internacional de astrónomos que estudió 118 galaxias distantes mediante la instalación astronómica Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA), confirmó que la formación de las galaxias en el inicio de la historia del universo se concretó de una forma mucho más acelerada de lo esperado. Cuando habían pasado entre 1 y 1,5 mil millones de años del Big Bang, la mayor parte de las galaxias experimentó un crecimiento acelerado, incorporando la mayoría de las propiedades que pueden observarse actualmente.

Según una nota de prensa del Observatorio Nacional de Radioastronomía (NRAO) de Estados Unidos, gran parte de las galaxias se formaron cuando el universo era extremadamente joven. La Vía Láctea, por ejemplo, inició su formación solamente 200 millones de años después del gran estallido inicial, o sea hace 13.600 millones de años. En ese período inicial, más concretamente cuando el universo tenía alrededor del 10 por ciento de su edad actual, un proceso de vertiginoso crecimiento dio forma a la mayor parte de las galaxias.

Hasta el momento se pensaba que el desarrollo había sido más lento y armónico. En otras palabras, todo indicaba que las galaxias no habían ¿salteado etapas» de su crecimiento. Sin embargo, las nuevas observaciones confirman que la mayoría de las galaxias se formaron en un período muy corto para los tiempos cósmicos, prácticamente sin haber podido disfrutar su infancia. En ese breve lapso se gestó casi toda su masa estelar, los elementos pesados, el polvo espacial que las rodea y las estructuras de discos espirales que presentan en la actualidad.

Un período crucial

Los astrónomos sostienen que para saber más sobre cómo se formaron las galaxias, incluyendo por supuesto a nuestra Vía Láctea, es crucial investigar este corto período de acelerado crecimiento. En ese pequeño recorte de la historia universal podrían estar condensados gran parte de los misterios que la ciencia aún no ha podido desvelar en torno a la formación de las galaxias, las estrellas, los planetas y otros cuerpos cósmicos.

Las galaxias se clasifican como ¿maduras» cuando poseen cantidades significativas de polvo y elementos pesados, o sea todos aquellos elementos con mayor peso que el hidrógeno y el helio. Sin embargo, en una etapa inicial del universo se esperaban hallar las características primigenias de las galaxias denominadas «primordiales». Para sorpresa de los astrónomos, el estudio mediante ALMA confirmó que ya desde una etapa temprana gran parte de las galaxias disponían de características típicas de la ¿madurez».

Como el polvo y los elementos pesados proliferan en entornos con estrellas en decadencia, todo hacía suponer que una galaxia joven no podía contenerlos en un porcentaje importante, ya que lógicamente ha tenido escaso tiempo para formar estrellas.

El enigma de un crecimiento acelerado

Según el astrónomo Daniel Schaerer de la Universidad de Ginebra, uno de los especialistas que participó del estudio publicado en Astronomy & Astrophysics, ¿encontramos que una parte de las galaxias que se ensamblaron durante esta época temprana del universo ya presentan mucho polvo espacial. Incluso una fracción significativa de la luz ultravioleta de las estrellas recién nacidas ya está oculta en dicho polvo», indicó.

En el mismo sentido, otras galaxias también se consideraron relativamente maduras debido a la presencia de una diversidad de estructuras que no suelen apreciarse en su juventud. Por ejemplo, se verificaron en algunas de ellas los primeros signos de discos con soporte rotacional, que posteriormente desembocan en galaxias con forma de espiral.

Ha sido el primer estudio que permitió a los astrónomos estudiar un número importante de galaxias en el universo temprano, arrojando precisiones y datos concretos que confirman que su evolución puede concretarse con mayor rapidez a la esperada según los datos actuales. Sin embargo, ahora el gran desafío es comprender cómo estas galaxias crecieron tan súbitamente y por qué algunas de ellas ya presentan elementos típicos de galaxias más antiguas.

Referencia

The ALPINE-ALMA [CII] survey. Y. Fudamoto et al. Astronomy & Astrophysics (2020).DOI: http://dx.doi.org/10.1051/0004-6361/202038163

Video: B. Saxton NRAO/AUI/NSF.

Foto:

Ilustración artística de una galaxia distante en rotación. Crédito: B. Saxton NRAO/AUI/NSF, ESO, NASA/STScI; NAOJ/Subaru.