¡Cuidado! Las colisiones galácticas podrían apagar la formación estelar

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¡Es un universo violento allá afuera! Ayer publicamos un artículo sobre galaxias que chocan y forman bolas de fuego. Hoy en día, hay más evidencia de colisiones galácticas y no son buenas noticias para las estrellas potenciales. Si bien esta imagen es impresionante, tales colisiones podrían significar el fin de la futura formación estelar. Una nueva imagen profunda del cúmulo de Virgo ha revelado enormes zarcillos de gas hidrógeno ionizado de 400.000 años luz de largo que conectan la galaxia elíptica M86 y la galaxia espiral perturbada NGC 4438. Esta imagen, tomada por el telescopio de 4 metros en el Observatorio Nacional Kitt Peak, proporciona evidencia sorprendente de una colisión de alta velocidad previamente insospechada entre las dos galaxias. «Nuestros datos muestran que este sistema representa la colisión reciente más cercana entre una gran galaxia elíptica y una gran espiral», dijo Jeffrey Kenney de la Universidad de Yale. «Este descubrimiento proporciona algunas de las pruebas más claras hasta ahora de colisiones de alta velocidad entre galaxias grandes y sugiere que las consecuencias de tales colisiones son una alternativa plausible a los agujeros negros al tratar de explicar el misterio de qué proceso desactiva la formación de estrellas en las galaxias más grandes”.

Los astrónomos han estado tratando de comprender el misterio de qué causa que las galaxias más grandes del Universo, que son principalmente elípticas, como M86, dejen de formar estrellas. “Algo necesita calentar el gas para que no se enfríe y forme estrellas”, dice Kenney. «Varios estudios recientes sugieren que la energía de los núcleos galácticos activos asociados con los agujeros negros supermasivos puede hacer esto (consulte los artículos de Universe Today aquí y aquí), pero nuestro nuevo estudio muestra que las interacciones gravitatorias también pueden ser la solución».

El cúmulo de Virgo se encuentra aproximadamente a 50 millones de años luz de la Tierra. Estudios previos habían notado gas H-alfa perturbado alrededor de cada una de las dos galaxias, pero los científicos no creían que los dos tuvieran una conexión. De hecho, algunos resultados han sugerido que NGC 4438 colisionó con la pequeña galaxia lenticular NGC 4435, pero NGC 4435 tiene una velocidad de línea de visión mucho mayor vista desde la Tierra y parece no ser perturbada.

La espectroscopia de regiones seleccionadas a lo largo del filamento entre M86 y NGC 4438 muestra un gradiente de velocidad bastante suave entre las galaxias, lo que respalda el escenario de colisión. Y aquí está el truco: no hay estrellas obvias en los filamentos.

Como en la mayoría de las galaxias elípticas, la mayor parte del gas dentro de M86 es extremadamente caliente y, por lo tanto, irradia rayos X. La distribución de rayos X en M86 es irregular y luce una larga columna, que anteriormente se había interpretado como una cola de gas que está siendo despojada por la presión del ariete cuando M86 cae en el medio intracúmulo del cúmulo de Virgo. La nueva imagen H-alfa de Kitt Peak sugiere que la mayoría de las perturbaciones en el medio interestelar en M86 se deben a la colisión con NGC 4438.

Las colisiones de baja velocidad, especialmente entre galaxias de tamaño pequeño a mediano, a menudo provocan un aumento en la tasa de formación estelar local, ya que las colisiones tienden a hacer que el gas se concentre en los centros de las galaxias. Pero en colisiones de alta velocidad (que ocurren naturalmente entre galaxias grandes, ya que su gran gravedad atrae la masa hacia adentro mucho más rápido), la energía cinética de la colisión puede hacer que el gas se caliente tanto que no se enfríe fácilmente y forme estrellas.

Si bien no muchas galaxias sufren colisiones tan extremas como M86, la mayoría de las galaxias experimenta fusiones menores y eventos de acreción de gas, y estos pueden desempeñar un papel importante en el calentamiento del gas de la galaxia. Estos eventos más comunes pero modestos son muy difíciles de estudiar, ya que sus firmas de observación son débiles.

“Los mismos procesos físicos ocurren tanto en encuentros fuertes como débiles, y al estudiar los efectos observables en casos extremos como M86 podemos aprender sobre el papel de la gravedad en el calentamiento del gas de la galaxia, que parece ser bastante significativo”, agrega Kenney.

Kenney es el autor principal de un artículo que se publicará en la edición de noviembre de 2009 de Astrophysical Journal Letters.

Fuente: NOAO