Investigan en un estudio las interacciones e influencias de los tríos galácticos

Se reveló que las galaxias menores sufren un influjo gravitacional debido a la atracción de la galaxia principal, de masa mayor

Por Peter Moon  |  Agência FAPESP – “Las galaxias son animales sociales”, suele decir el astrónomo Laerte Sodré Júnior, director del Instituto de Astronomía, Geofísica y Ciencias Atmosféricas (IAG) de la Universidad de São Paulo (USP), en Brasil. Se estima que existen alrededor de cien mil millones de galaxias en el universo visible y casi ninguna de ellas sobrevive aisladamente. “No se encuentran galaxias aisladas”, añade Sodré Jr. Las mismas forman dúos, interactúan en tríos, se combinan en grupos formados por decenas o se congregan en estupendos conglomerados con miles de galaxias.

El enfoque de un estudio llevado a cabo por el posdoctorando Marcus Vinícius Costa-Duarte y su supervisor, Sodré Jr., que salió publicado en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS), consistió en investigar tripletas de galaxias y entender de qué modo interactúan sus integrantes. Dicho trabajo contó con el apoyo de la FAPESP.

“Sabemos que la evolución de una galaxia depende básicamente de dos variables: su masa y el ambiente en donde se encuentra”, dice Costa-Duarte. “En este estudio apuntamos a descubrir cómo se forman las galaxias en ambientes de tríos. Y arribamos a la conclusión de que las galaxias más masivas de las tripletas desempeñan un papel fundamental en la evolución de las otras dos, y del sistema en general.”

Esta investigación astronómica se llevó a cabo con base en los datos del Data Release 10, del Sloan Digital Sky Survey (SDSS-DR10), con centenas de millones de galaxias. Los astrónomos emplearon un algoritmo informático para realizar la búsqueda automática de tríos de galaxias cuya galaxia principal tuviese una masa equivalente o superior a 10 mil millones de estrellas como nuestro Sol.

Para hacerse una idea de esto: ésa es la masa de la Gran Nube de Magallanes, la más grande de las galaxias satélites de la Vía Láctea. Nuestra galaxia, a su vez, tiene una masa estimada de 850 mil millones de soles (no hay que confundir este valor con el total de estrellas de la Vía Láctea, estimado actualmente en 400 mil millones).

Aparte de divergir en tamaño, las galaxias también varían según su forma. Todo el mundo reconoce la espiral majestuosa de galaxias como la Vía Láctea. Pero las galaxias también pueden ser gigantes elípticos, o incluso exhibir contornos irregulares, tal como es el caso de la Gran Nube de Magallanes.

A menudo el formato de una galaxia es producto de su material constituyente: estrellas, planetas, polvo interestelar y la llamada materia oscura, además de vastas nubes de gas primordial. Dichas nubes están compuestas por el hidrógeno y el helio que se produjeron con el Big Bang, hace casi 13.800 millones de años. Ese hidrógeno primordial es la materia prima y el combustible para la formación de nuevas estrellas.

Las galaxias espirales e irregulares son aquéllas que aún poseen nubes de gas primordial y que, por ende, tienen la capacidad como para forjar nuevas generaciones de estrellas.

Las mayores galaxias del Universo son en su mayoría elípticas. En ellas el gas primordial se consumió y la formación de estrellas cesó. Sin embargo, sus gigantescas masas ejercen una atracción gravitacional impresionante sobre sus alrededores. Es precisamente allí donde aparecen los tríos que investigaron Costa-Duarte y Sodré Jr.

El algoritmo seleccionó 80 tríos de galaxias en la base de datos del Sloan Digital Sky Survey, todos situados en una franja situada a una distancia entre 550 y 1.370 millones de años luz de la Tierra. Para hacerse una idea: Andrómeda, que es una vecina de la Vía Láctea, queda a “tan sólo” 2,5 millones de años de acá.

La luz de las tripletas de galaxias analizadas se emitió hace entre 1.370 y 550 millones de años, una época en la cual la vida pluricelular –es decir, los primeros animales– recién empezaba a surgir en los océanos terrestres.

“Entre los 80 tríos investigados podríamos tener un sistema con tres galaxias de masas iguales. Pero no fue lo que observamos”, dice Costa-Duarte. Las mayores galaxias de cada sistema son las más brillantes, las que tienen mayor cantidad de estrellas y, por consiguiente, las de mayor masa. Casi siempre son gigantes elípticas.

“Son galaxias jubiladas”, dice Costa-Duarte. “Formaron estrellas muy rápido y consumieron todo el hidrógeno disponible. No forman más estrellas. Están conformadas casi que exclusivamente por estrellas antiguas.”

En tanto, entre las dos compañeras de la galaxia principal en cada tripleta hay de todo: galaxias espirales, irregulares y pequeñas elípticas.

El estudio reveló que las galaxias menores sufren una interacción gravitacional debido a la atracción de la galaxia principal, de masa mayor. Debido al mismo principio que hace que la Luna gire alrededor de la Tierra y que la Tierra orbite alrededor del Sol, la galaxia principal atrae a sus compañeras.

Esta atracción tiene el poder de desplazar a las nubes de gas de las vecinas. Y este desplazamiento es lo que provoca la formación de nuevas estrellas. A medida que las nubes de gas se mueven, las regiones de la nube con mayor densidad de gas tienden a atraer y acumular cada vez más gas, iniciando así un proceso que lleva a un brote de formación estelar capaz de formar entre centenas y miles de estrellas simultáneamente.

“Los tríos son las estructuras más sencillas para entender las principales características de la formación de las galaxias”, dice Sodré Jr. El próximo paso de esta investigación consiste en comparar los resultados del análisis de las tripletas galácticas con lo que se observa en los grupos galácticos, que poseen algunas decenas de miembros. “Son entidades cósmicas sumamente complejas”, dice Sodré Jr.

Puede leerse el artículo intitulado Dissecting galaxy triplets in the Sloan Digital Sky Survey Data Release 10: I. Stellar populations and emission line analysis (doi: 10.1093/mnras/stw816), firmado por Costa-Duarte y Sodré Jr., entre otros, y publicado en MNRAS, en el siguiente enlace: mnras.oxfordjournals.org/content/459/3/2539.