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| S12, una galaxia post-estelar situada a casi 500 millones de años luz, está a la derecha. Parece una medusa con un montón de estrellas que salen de la galaxia por un lado. Crédito: Dr. Rupali Chandar, profesor de astronomía de la Universidad de Toledo |
Un equipo de astrónomos de la Universidad de Toledo unió sus fuerzas por primera vez en su carrera científica durante la pandemia para desarrollar un nuevo método para mirar hacia atrás en el tiempo y cambiar la forma en que entendemos la historia de las galaxias. La Dra. Rupali Chandar, profesora de astronomía, y el Dr. J.D. Smith, director del Centro de Investigación Astrofísica Ritter de la UToledo y profesor de astronomía, fusionaron sus áreas de especialización.
Trabajando junto con el exalumno de UToledo, el Dr. Adam Smercina, que se graduó con una licenciatura en física en 2015 y actualmente es un investigador postdoctoral en la Universidad de Washington, utilizaron el Telescopio Espacial Hubble de la NASA para enfocar una galaxia post estallido de estrellas a casi 500 millones de años luz de distancia, llamada S12, que parece una medusa con un montón de estrellas que salen de la galaxia por un lado.
Mientras que las galaxias espirales, como nuestra Vía Láctea, han seguido formando estrellas a un ritmo bastante constante, las galaxias posteriores a la explosión estelar experimentaron un intenso estallido de formación estelar en algún momento de los últimos 500 millones de años, deteniendo su formación estelar. La investigación resultante, publicada en The Astrophysical Journal, describe su nuevo método para establecer la historia de la formación estelar de una galaxia post-estelar utilizando su población de cúmulos.
El método utiliza las estimaciones de edad y masa de los cúmulos estelares para determinar la fuerza y la velocidad del estallido estelar que impidió la formación de más estrellas en la galaxia.
Utilizando este método, los astrónomos descubrieron que S12 experimentó dos periodos de brotes estelares antes de dejar de formar estrellas, y no uno.
"Creemos que casi la mitad de las galaxias pasaron por esta fase en algún momento de su vida. Hasta ahora, sus historias de formación estelar se han determinado casi exclusivamente a partir del modelado detallado de su luz estelar compuesta". dijo Smith.
Smith ha estudiado las galaxias posteriores a la explosión estelar durante más de una década, y Chandar trabaja en los cúmulos estelares de las galaxias que suelen estar tres o cuatro veces más cerca que las de los datos de Smith.
Smith ha dirigido varios grandes proyectos de longitud de onda múltiple para comprender mejor la historia evolutiva de las galaxias posteriores a la explosión estelar. Descubrió, por ejemplo, que el combustible en bruto para la formación de estrellas -gas y polvo- sigue presente en cantidades sorprendentes en algunos de estos sistemas, incluido S12, aunque no se estén formando estrellas.
Los astrónomos utilizaron masas de cúmulos bien estudiadas y tasas de formación estelar en ocho galaxias cercanas para desarrollar el nuevo método, que podría aplicarse para determinar las historias recientes de formación estelar de varios sistemas posteriores a la explosión estelar.
Los investigadores aplicaron su enfoque diferente a S-12, que es la abreviatura de SDSS 623-52051-207, ya que fue descubierta y catalogada en el Sloan Digitized Sky Survey (SDSS).
El estudio indica que la formación estelar en S12 se detuvo hace 70 millones de años, después de que un breve pero intenso estallido formara algunos de los cúmulos más masivos conocidos, con masas varias veces superiores a las de sus homólogos de edad similar que se forman en galaxias que se fusionan activamente. El método también reveló un estallido anterior de formación estelar que el método anterior de modelado de luz estelar compuesta no podía detectar.
"Debe haber tenido una de las tasas más altas de formación estelar de cualquier galaxia que hayamos estudiado", dijo Chandar. "S12 es la galaxia más lejana en la que he trabajado".
"Estos resultados sugieren que la inusual historia de S12 puede ser aún más complicada de lo que se esperaba, con múltiples eventos importantes que se combinaron para cerrar completamente la formación estelar", dijo Smith.
Chandar y Smith son dos de los cuatro astrónomos de la UToledo que dirigen algunos de los primeros proyectos de investigación del nuevo telescopio espacial James Webb de la NASA, cuyo lanzamiento está previsto para diciembre.
Fuentes, créditos y referencias:
Rupali Chandar et al, The Star Formation History of a Post-starburst Galaxy Determined from Its Cluster Population, The Astrophysical Journal (2021). DOI: 10.3847/1538-4357/ac0c19