Los rayos cósmicos pueden impedir la formación de estrellas en las galaxias enanas

11 de mayo de 2010

Los rayos cósmicos pueden ayudar a la esterilización de las galaxias enanas impidiendo que se formen nuevas estrellas, tal y como sugieren unas nuevas simulaciones. El efecto podría ayudar a explicar por qué vemos menos galaxias enanas de lo esperado orbitando alrededor de la Vía Láctea.
Las teorías estándar de la materia oscura y de la evolución galáctica predicen que, con el tiempo, las galaxias enanas se fusionan para formar otras más grandes, y que cientos o incluso miles de éstas pequeñas galaxias sin combinar deberían estar aún moviéndose en espiral alrededor de la Vía Láctea en la actualidad. Pero en las observaciones sólo han aparecido 35, una diferencia que se conoce como el ‘problema de las satélites faltantes’.
Una posibilidad es que muchas de las galaxias satélite faltantes sean mucho más tenues de lo esperado, lo que las haría casi invisibles a los rastreos anteriores; algunos objetos extremadamente débiles detectados recientemente parecen apuntar en esa dirección.
Pero esto plantea una nueva pregunta: ¿por qué estas galaxias enanas contienen tan pocas estrellas?
Algunos científicos han sugerido que en las galaxias más pequeñas nunca se formaron muchas estrellas porque fueron barridas por la radiación que bañó los inicios del Universo en un proceso llamado reionización. Según esta idea, la reionización calentó y expandió el gas en estas galaxias hasta que su gravedad ya no pudo contenerlo por lo que no permaneció en ellas.
Pero una nueva investigación sugiere que la reionización no inhibe la formación de estrellas lo suficiente como para explicar la falta de estrellas en todas las galaxias enanas.
“La reionización no suprime la formación de estrellas en las galaxias satélite en la medida que pensábamos”, dice Andrew Benson , de Caltech.
Ahora, las simulaciones hechas por Markus Wadepuhl y Volker Springel, del Instituto Max Planck para Astrofísica en Garching, Alemania, podrían explicar la desconcertante escasez de galaxias satélite.
Utilizando 600.000 horas de tiempo de cálculo, se realizaron simulaciones detalladas de la formación de galaxias tipo Vía Láctea. “Las simulaciones anteriores siguieron solamente a la materia oscura y no incluyeron los detalles más enmarañados de las estrellas y el gas”, comenta Marla Geha de la Universidad de Yale en New Haven, Connecticut.
El equipo encontró que la reionización hizo que algunas de las galaxias más pequeñas perdieran su gas al principio. Otras conservaron su gas y formaron algunas estrellas, pero aún así terminaron siendo muy débiles.
Esto se debe a que las estrellas que se formaron explotaron pronto en supernovas, lanzando partículas cargadas, llamadas rayos cósmicos. Las partículas actuaron en el gas circundante, creando una presión hacia afuera que impidió que el gas colapsara para formar nuevas estrellas.
Este gas no colapsado quedó vulnerable entonces a ser eyectado por el empuje del viento creado por el rozamiento existente cuando las galaxias pequeñas se movieron a través del medio gaseoso existente entre ellas y las galaxias más grandes.
Las simulaciones también muestran que aún cuando las galaxias pequeñas lograron formar estrellas, tuvieron más tendencia a perder a algunas de ellas al acercarse a galaxias más grandes. La fuerza gravitacional de las gigantes atrajo a las estrellas alejándolas de los objetos más pequeños, y disminuyendo con ello su brillo.
“Nuestros resultados muestran que incluso las galaxias satélites que en un principio son más masivas y ricas en gas pueden terminar también como objetos oscuros que no tienen ninguna posibilidad de ser observados”, dijo Wadepuhl.
“Esto demuestra la complejidad del proceso de formación de las galaxias y cómo debemos considerar muchos procesos físicos distintos para llegar a la respuesta correcta”, comentó Benson.

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