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El artículo, publicado en Astronomy
& Astrophysics, identifica tres procesos ocurridos en distintas escalas
de tiempo que explican la transformación de la galaxia enana NGC 1427A. Durante más de tres décadas, la galaxia
enana NGC 1427A ha intrigado a la comunidad astronómica. Ubicada en el cúmulo
de Fornax, a unos 55 millones de años luz de la Tierra, presenta una morfología
irregular, largas colas de material y zonas de formación estelar descentradas.
Hasta ahora, ninguna hipótesis había logrado explicar por completo el origen de
estas características.
Un estudio realizado por investigadores
del Centro de Astrofísica y Tecnologías Afines - CATA (proyecto financiado por
ANID) reconstruye la historia reciente de este objeto galáctico y propone una
explicación que combina tres procesos ocurridos en distintas escalas de tiempo.
El trabajo fue liderado por el astrónomo
Juan Pablo Carvajal, Investigador Adscrito de CATA y doctorando de la
Pontificia Universidad Católica de Chile (UC), junto a Thomas Puzia,
Investigador Principal de CATA y académico de la UC, entre otros investigadores.
El primero de estos procesos ocurre en la
actualidad: mientras NGC 1427A avanza a través del gas caliente que llena el
cúmulo, se genera una especie de “viento” que poco a poco arranca su gas frío.
Antes de eso, hace 30 y 100 millones de
años, la galaxia tuvo un encuentro cercano con otra galaxia enana,
probablemente FCC 229, que alteró su gas, polvo y estrellas. Y si se mira aún
más atrás, los astrónomos encontraron evidencia de que, durante los últimos mil
millones de años, otras galaxias también la perturbaron.
El resultado es una historia de evolución
marcada por sucesivas interacciones.
A lo largo de los años se propusieron
distintas hipótesis, como una colisión entre dos galaxias enanas o el efecto de
las mareas gravitacionales del cúmulo. El nuevo estudio muestra que varias de
esas explicaciones tenían parte de razón, pero ninguna bastaba por sí sola.
Además, identificó un efecto que no se había detectado antes en esta galaxia.
"Ya se había planteado la posibilidad
de que este fenómeno tuviera una componente importante a lo largo de nuestra
línea de visión. Sin embargo, nuestro estudio aporta por primera vez evidencia
contundente de que el polvo también ha sido desplazado dentro de la galaxia.
Esto demuestra que el ram pressure stripping (desprendimiento por presión
dinámica) no solo está afectando el material que la rodea, conocido como medio
circumgaláctico, sino también el gas y el polvo que se encuentran en su interior,
es decir, el medio interestelar", explicó Carvajal.
Una galaxia en plena transición
Uno de los resultados más llamativos es
que NGC 1427A está entrando en una fase de quenching o de apagado, en la que
disminuye progresivamente su capacidad para formar nuevas estrellas. Hace entre
30 y 40 millones de años, la galaxia experimentó un intenso episodio de
formación de nuevas estrellas, actividad que actualmente se encuentra en
declive.
"Nuestra visión multifase demuestra
que las distintas componentes de la galaxia, o sea, estrellas, gas neutro e
ionizado y polvo, guardan memoria de eventos diferentes en escalas de tiempo
distintas.
Las estrellas viejas recuerdan la caída al
cúmulo hace miles de millones de años; la cola de hidrógeno neutro registra una
perturbación de hace algunos cientos de millones de años; y la formación
estelar ultravioleta delata un encuentro cercano hace apenas 30-100 millones de
años. Sólo leyendo todos esos relojes a la vez se entiende la transformación
completa", señala Thomas Puzia.
La investigación también permitió resolver
otras dos interrogantes sobre este objeto. Por un lado, las estrellas y el gas
de la galaxia ya no se mueven de forma coordinada, sino que giran en torno a
ejes distintos, una señal de que fuerzas externas están actuando sobre el gas.
Por otro, la región brillante ubicada al
norte, que durante años se pensó que podía corresponder a una segunda galaxia
en proceso de fusión con NGC 1427A, sería en realidad una zona de formación
estelar perteneciente a la misma galaxia.
Para reconstruir esta historia, el equipo
combinó observaciones de distintas regiones del espectro electromagnético. El
instrumento principal fue MUSE, instalado en el Very Large Telescope (VLT) del
Observatorio Europeo Austral (ESO), con el que se estudiaron los movimientos de
las estrellas y el gas, además de la edad y composición química de las
estrellas, la formación estelar y la distribución del polvo.
El análisis se complementó con datos del
telescopio espacial AstroSat/UVIT, obtenidos por Prasanta Kumar Nayak,
Investigador Postdoctoral de CATA y la UC; mediciones de hidrógeno neutro del
radiotelescopio MeerKAT, en Sudáfrica; e información sobre material de los
telescopios espaciales Spitzer y Herschel y del observatorio ALMA.
Gracias a la luz ultravioleta, el equipo
detectó hacia el noreste de la galaxia una zona donde nacieron estrellas,
probablemente tras la interacción con FCC 229, y que hoy ya casi no muestra
actividad.
"Los datos de AstroSat/UVIT revelaron
una formación estelar irregular y fragmentada, que se extiende mucho más allá
de lo que es visible en otras observaciones. Esta región actúa como un
'recuerdo que se desvanece' de aquel episodio", detalló Nayak.
Un laboratorio para entender a las
galaxias enanas
Las galaxias enanas son las más abundantes
del Universo. Sin embargo, la mayoría de las que se han estudiado en detalle
están en el vecindario de la Vía Láctea y de Andrómeda.
Como las fases de transformación que
atraviesan son breves y difíciles de captar, el equipo propone que NGC 1427A se
convierta en un caso de referencia para estudiar cómo el entorno de un cúmulo
transforma estos sistemas.
"La idea es determinar si este
proceso de precondicionamiento es importante para las galaxias enanas en
general y cuáles son los efectos que deja esta transición desde las regiones
externas hacia el interior del cúmulo.
En este caso estamos estudiándolo a escala
de una galaxia, pero queremos entender qué efectos tiene este proceso sobre el
grupo de una población. Algo que no se ha hecho hasta ahora", concluye
Juan Pablo Carvajal.
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El estudio contó además con una destacada
participación de científicos nacionales e internacionales, entre ellos también
los investigadores de CATA, Rohan Rahatgaonkar y Julio Chanamé, además del
chileno Matías Blaña, investigador del Centro Espacial Nacional.
1. Galaxia NGC 1427A. Créditos: ESO.
2. Interpretación en forma de viñeta de NGC 1427A: un
precondicionamiento por fuerzas de marea inicial, seguido de un desprendimiento
por presión de choque con un fuerte componente en la línea de visión.
Créditos: Juan Pablo Carvajal.
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