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Galaxias rejuvenecen transitoriamente antes de quedar inactivas

Un equipo de astrónomos propone un escenario en el que las galaxias con núcleos activos pueden pasar por un período de rápido nacimiento de estrellas antes de apagarse por completo.

La investigación, realizada por astrónomos de la Universidad de Southampton, el Instituto de Astrofísica de Canarias y el Instituto de Ciencias Espaciales, se publicó en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters.

El estudio sugiere que las galaxias con núcleos galácticos activos (AGN) albergan agujeros negros en continuo crecimiento que emiten grandes cantidades de energía y radiación. Estos AGN han aumentado temporalmente la velocidad a la que forman estrellas al acumular gas fresco de su entorno.

La causa de la detención de la formación de estrellas en las galaxias es un misterio en curso y continuamente debatido. El universo está lleno de billones de galaxias, cada una de las cuales comprende miles de millones de estrellas. Hasta ahora, la mayoría de los datos muestran evidencia clara de que la formación de estrellas en las galaxias disminuye constantemente con el tiempo, pero la nueva investigación muestra evidencia de un aumento repentino en la formación de estrellas justo antes de que se apague.

Se cree que la mayoría, si no todas, las galaxias masivas albergan agujeros negros supermasivos en sus centros. Cuando los agujeros negros supermasivos están acumulando gas de forma activa, pueden irradiar tanta energía como la galaxia en la que residen. La imagen popular es que los poderosos vientos y chorros producidos por el AGN central pueden expulsar o calentar gas dentro de la galaxia anfitriona, eliminando el material necesario para formar estrellas.

Equipado con una gran muestra de más de tres mil galaxias activas cercanas que albergan AGN, el equipo utilizó nuevas técnicas de análisis de datos para medir cómo ha cambiado la formación estelar de las galaxias a lo largo del tiempo cósmico.

Desafiando las expectativas del escenario estándar, el equipo descubrió que las galaxias cercanas que albergan AGN no están simplemente apagando gradualmente su tasa de formación de estrellas. Por el contrario, están atravesando una «fase de rejuvenecimiento»: la mayoría de las galaxias en la muestra con agujeros negros activos muestran firmas claras de una tasa de formación estelar creciente, no decreciente, en épocas recientes.

La formación de estrellas suele ser extremadamente breve en términos cosmológicos: el período en el que las galaxias forman estrellas puede tener una centésima parte de la edad del universo, o menos. El equipo concluyó que la actividad actual de AGN puede estar contribuyendo, pero no causando, la extinción observada del nacimiento de estrellas. El rejuvenecimiento de las galaxias con núcleos activos puede ser, por tanto, el «último aliento» en la vida de las galaxias antes de que dejen de formar nuevas estrellas por completo.

Ignacio Martín-Navarro dice: «Las galaxias pueden sufrir varios episodios de rejuvenecimiento hasta que finalmente se vuelven inactivos. La energía liberada acumulativamente por los agujeros negros supermasivos durante estos episodios de rejuvenecimiento posiblemente esté relacionada con la extinción observada, pero todavía hay mucho trabajo teórico y de observación que hacer hasta que podamos tener una comprensión satisfactoria de un proceso tan complejo».