Galaxias “fósiles” revelan la formación y evolución de galaxias masivas
28/9/2015 de Subaru Telescope / The Astrophysical Journal
La galaxia NGC 4472 es una galaxia elíptica masiva “muerta y roja” del Universo local. Los astrónomos han descubierto que en épocas cósmicas anteriores las galaxias como ésta pasaron por una fase rápida en la que formaron todas sus estrellas. Crédito: WikiSky/SDSS.
Un equipo internacional dirigido por investigadores del Instituto Federal Suizo de Tecnología de Zurich ha observado galaxias muertas masivas en el Universo 4 mil millones de años después del Big Bang con el espectrógrafo multiobjeto y cámara infrarroja MOIRCS del telescopio Subaru. Han descubierto que el contenido en estrellas de estas galaxias es asombrosamente similar al de galaxias elípticas masivas observadas localmente. Además identificaron a las progenitoras de estas galaxias muertas cuando estaban formando estrellas en una época cósmica anterior, desvelando la formación y evolución de las galaxias masivas a lo largo de 11 mil millones de años del tiempo cósmico.
En el universo local, las galaxias masivas que albergan más de unos 100 mil millones de estrellas son galaxias elípticas predominantemente muertas, esto es, sin signos de actividad de formación de estrellas nuevas. Se desconoce cuándo, cómo y durante cuánto tiempo existió formación estelar antes de que se detuviera, así como qué ocurrió después que condujo a la formación de las galaxias elípticas muertas que vemos hoy en día.
Para responder a estas preguntas, los investigadores emplearon los registros fósiles de las estrellas impresos en los espectros de lejanas galaxias muertas, lo que les proporcionó importantes pistas sobre su edad, contenido en metales y abundancias de elementos químicos. Las galaxias masivas muertas locales tienen unos 10 mil millones de años de edad y son ricas en elementos pesados. Los científicos investigaron ahora el contenido en estrellas de galaxias del universo lejano, 4 mil millones de años después del Big Bang, para estudiar la evolución de las galaxias en una época mucho más próxima al momento en que se formaron.
El análisis de los datos obtenidos demuestra que la edad promedio de las galaxias es ya de 1000 millones de años cuando son observadas 4 mil millones de años después del Big Bang. Albergan 1.7 veces más elementos pesados en relación con su contenido en hidrógeno y su contenido en un tipo especial de elementos (elementos α) indica que la fase de formación de estrellas en estas galaxias duró menos de mil millones de años. Estos resultados revelan que las galaxias muertas masivas han evolucionado hasta hoy en día sin formar más estrellas nuevas.
