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| Impresión artística del sistema Cygnus X-1, con un supuesto agujero negro de masa estelar que orbita alrededor de una estrella compañera a unos 7.200 años luz de la Tierra. (Centro Internacional de Investigación Radioastronómica vía Reuters) |
No todas las
galaxias
del Universo están formando estrellas activamente. Una abundante población de
objetos inactivos forma estrellas a un ritmo significativamente menor.
¿Qué impide la formación de estrellas en las galaxias? Esta suele ser la mayor pregunta para entender la evolución de las
galaxias.
Utilizando el aprendizaje automático y simulaciones de
última generación, científicos de la Universidad de Cambridge han resuelto
este debate de hace dos décadas. Han puesto en marcha un experimento para
determinar cuáles podrían ser las posibles razones.
En concreto,
utilizaron tres simulaciones cosmológicas de última generación: EAGLE,
Illustris e IllustrisTNG. Las simulaciones les ayudaron a investigar lo que
esperaríamos ver en el Universo real observado por el SDSS cuando diferentes
procesos físicos detuvieran la formación estelar en galaxias masivas.
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| Créditos: Imagen del Hubble: NASA, ESA, K. Kuntz (JHU), F. Bresolin (Universidad de Hawai), J. Trauger (Jet Propulsion Lab), J. Mould (NOAO), Y.-H. Chu (Universidad de Illinois, Urbana) y STScI; Imagen del CFHT: Telescopio Canadá-Francia-Hawaii/J.-C. Cuillandre/Coelum; Imagen NOAO: G. Jacoby, B. Bohannan, M. Hanna/NOAO/AURA/NSF |
Posteriormente, clasificaron las galaxias en formadoras de estrellas e
inactivas aplicando un algoritmo de aprendizaje automático. Determinaron
cuáles son los parámetros que mejor predicen la evolución de las galaxias.
Esos parámetros son: la masa de los agujeros negros supermasivos que se
encuentran en el centro de las galaxias (estos objetos monstruosos suelen
tener millones o incluso miles de millones de veces la masa de nuestro Sol),
la masa total de las estrellas de la galaxia o la masa del halo de materia
oscura que rodea las galaxias.
Estos parámetros permitieron a los
científicos determinar qué proceso físico impulsa a las galaxias a la
semirretirada: la inyección de energía por parte de los agujeros negros
supermasivos, las explosiones de supernovas o el calentamiento por choque del
gas en los halos masivos.
Sus simulaciones predicen que la masa del
agujero negro supermasivo es un factor importante en la formación de
estrellas. Y lo que es más importante, los resultados de la simulación
coinciden con las observaciones del Universo local, lo que añade peso a los
hallazgos de los científicos.
Joanna Piotrowska y su equipo del Instituto Kavli de
Cosmología afirmaron: "Es realmente emocionante ver cómo las simulaciones
predicen exactamente lo que vemos en el Universo real". Los agujeros negros
supermasivos -objetos con masas equivalentes a millones o incluso miles de
millones de soles- tienen realmente un gran efecto en su entorno. Estos
objetos monstruosos obligan a sus galaxias anfitrionas a una especie de
semiretiro de la formación de estrellas".
Fuentes, créditos y referencias:
Joanna M Piotrowska et al. ‘On the quenching of star formation in observed and simulated central galaxies: evidence for the role of integrated AGN feedback. DOI: 10.1093/mnras/stab3673
Fuente: Universidad de Cambridge