Ejemplos de parejas de galaxias encontradas en este estudio: aquí hay ejemplos de sistemas detectados que están muy cerca el uno del otro. Crédito: C.Conselice et al
 Astrónomos del Reino Unido anuncian hoy que han establecido cómo se formaron galaxias como nuestra propia Vía Láctea a lo largo de 10.000 millones de años de tiempo cósmico a través de una abundancia de galaxias separadas que colisionaron entre sí.

Las galaxias son los objetos individuales más grandes del universo, y el origen de su formación es una pregunta muy antigua sin respuestas obvias. Un importante estudio presentado esta semana a la revista The Astrophysical Journal de la Sociedad Astronómica Americana ha aportado una solución a este problema.

Astrónomos dirigidos por el profesor de Astronomía Extragaláctica Christopher Conselice, de la Universidad de Manchester, han establecido ahora que este efecto de fusión es uno de los procesos dominantes por los que se forman las galaxias.

Estos investigadores han concluido este estudio de décadas sobre las galaxias y su formación en los últimos 10.000 millones de años revelando que estas fusiones de galaxias son uno de los métodos más importantes para la formación de galaxias. Una galaxia masiva media de los últimos 10.000 millones de años sufrirá unas 3 fusiones con otras galaxias, lo que hará que su masa se duplique. Este estudio ha demostrado, por tanto, que las fusiones son una forma muy eficaz de formación de galaxias.

"Esto también sugiere que nuestra propia galaxia, la Vía Láctea, probablemente ha sufrido al menos una de estas fusiones significativas durante su historia, que cambió radicalmente su forma y su historia de formación", dijo el profesor Conselice. "Las fusiones, como las de este estudio, desencadenan la formación de estrellas, que puede ser el evento de origen de cómo se formaron las estrellas, incluido nuestro propio Sol, así como alimentar la materia que hace crecer los agujeros negros centrales".

Las galaxias del universo cercano tienen todo tipo de formas y tamaños. Algunas de ellas, incluida la nuestra, son muy masivas, con más de un billón de estrellas y un patrón espiral. Otras son enormes colecciones de estrellas con una estructura esferoidal o elipsoidal sin patrones particulares. La historia de estos enormes sistemas es en gran parte desconocida.

Una de las formas en que las galaxias pueden aumentar su masa es cuando dos galaxias se unen para formar una galaxia completamente nueva, un proceso conocido como fusión. Las fusiones de galaxias se conocen desde hace más de medio siglo, pero su papel en la obtención de las galaxias masivas que vemos hoy en día siempre ha sido un enorme misterio y una cuestión fundamental en cosmología. Aunque es una idea teórica favorita, hasta ahora sólo podíamos adivinar cómo se ha producido realmente el proceso.

El resultado de este estudio se origina al buscar en 10.000 millones de años atrás galaxias muy cercanas, o que están en "parejas". Estas galaxias cercanas acabarán fusionándose para formar un nuevo sistema en el transcurso de mil millones de años. Al captar estas galaxias en el proceso de fusión, este estudio determinó la historia de las fusiones y, por tanto, la historia de la formación de las galaxias en el universo. Antes de este estudio, sólo se disponía de estimaciones teóricas al respecto. Este estudio es una medición directa de este proceso".

Conselice señaló que "debido al número total de galaxias en el universo, en los últimos 10.000 millones de años se habrían producido unos 2 billones de estos eventos de fusión. Muchos de estos eventos serán detectables con los próximos experimentos de ondas gravitacionales, ya que son los eventos de coalescencia masiva más comunes que se producen en el universo".

Esta historia, hasta ahora desconocida, nos permite ahora comprender las galaxias de una manera que no habíamos visto antes. Los futuros trabajos de este equipo y de otros revelarán las implicaciones de este hallazgo para comprender el desarrollo de nuevas estrellas y agujeros negros en las galaxias a lo largo de esta época cósmica.


Más información: Leonardo Ferreira et al, A Simulation-driven Deep Learning Approach for Separating Mergers and Star-forming Galaxies: The Formation Histories of Clumpy Galaxies in All of the CANDELS Fields, The Astrophysical Journal (2022). DOI: 10.3847/1538-4357/ac66ea

Fuente: Universidad de Manchester