Las galaxias satélite de materia oscura impulsan el nacimiento masivo de estrellas
10/3/2016 de University of California Riverside / Astronomy & Astrophysics
Una galaxia enana con un brote de formación estelar. Fuente: University of California Riverside.
Una de las predicciones principales del modelo actual de creación de estructuras en el Universo, conocido como el modelo de materia oscura fría con lambda, es que las galaxias se hallan envueltas por halos masivos de materia oscura muy extensos que están rodeados a su vez por muchos miles de subhalos más pequeños también de materia oscura.
Alrededor de las galaxias grandes, como la Vía Láctea, estos subhalos de materia oscura son lo bastante grandes para contener gas y polvo que les permite formar pequeñas galaxias por sí mismos. Las galaxias compañeras, llamadas galaxias satélite, que son observadas con telescopios. Estas galaxias satélite pueden estar en órbita durante miles de millones de años alrededor de su galaxia principal antes de fusionarse. Las fusiones hacen que la galaxia central adquiera una gran cantidad de gas y estrellas, produciendo episodios violentos de formación estelar nueva debido al exceso de gas aportado por la compañera. La forma o morfología de la galaxia grande puede también verse perturbada por la interacción gravitatoria.
Los halos más pequeños forman galaxias enanas, que a su vez pueden tener en órbita subhalos de materia oscura aún más pequeños que ya son demasiado diminutos para contener gas o estrellas en ellos. Estos satélites oscuros son invisibles para los telescopios pero aparecen claramente en modelos teóricos desarrollados en simulaciones por computadora. Para demostrar su existencia es necesaria una observación directa de que interaccionan con sus galaxias.
Laura Sales, de la Universidad de California, ha colaborado con Tjitske Starkenburg y Amina Helmi, ambas del Instituto astronómico Kapteyn de los Países Bajos, presentando un análisis nuevo de las simulaciones por computadora, basadas en modelos teóricos, que estudian la interacción de una galaxia enana con un satélite oscuro. Las investigadoras han descubierto que durante el momento de máximo acercamiento de un satélite oscuro a una galaxia enana, la gravedad comprime el gas de la enana, produciendo importantes episodios de formación de estrellas. Estos episodios pueden durar varios miles de millones de años, dependiendo de la masa, la órbita y la concentración del satélite oscuro.
Este escenario predice que muchas de las galaxias enanas que ya observamos actualmente deberían de estar formando estrellas a un ritmo mayor de lo esperado, que es exactamente lo que se ha encontrado en las observaciones con telescopios. Además la interacción entre la galaxia enana y el satélite oscuro produce perturbaciones morfológicas en la enana, que pueden cambiar por completo su estructura con forma de disco y convertirla en un sistema más elíptico/esferoidal. Este mecanismo también ofrece una explicación para el origen de las galaxias enanas esferoidales aisladas, un misterio que ha permanecido sin resolver durante décadas.
