¿Por qué se mueren las galaxias?

Un equipo internacional de científicos ha logrado mostrar, por primera vez, cuál fue el proceso que hizo que las galaxias "muertas" dejaran de formar estrellas hace miles de millones de años.

A través del telescopio VLT (Very Large Telescope) de ESO y Hubble de la NASA y la Agencia Espacial Europea (ESA), se ha revelado que tres mil millones de años después del Big Bang, estas galaxias todavía formaban estrellas en sus zonas exteriores, pero no en su interior. La disminución en el ritmo de formación estelar parece haberse iniciado en los núcleos de las galaxias, extendiéndose luego a las partes exteriores.

Uno de los grandes misterios de la astrofísica se ha centrado en cómo las masivas e inactivas galaxias elípticas, tan comunes en el universo moderno, frenaron hasta "desconectar" su otrora frenético ritmo de formación estelar. Estas colosales galaxias, a menudo también llamadas esferoides debido a su forma, típicamente contienen, en su atestado centro, una densidad de estrellas diez veces mayor a la de la Vía Láctea, y tienen cerca de diez veces su masa.

Los astrónomos se refieren a estas grandes galaxias como rojas y muertas, ya que exhiben una amplia abundancia de antiguas estrellas rojas, pero muestran la ausencia de jóvenes estrellas azules y no presentan evidencia de formación de nuevas estrellas.

La edad estimada de las estrellas rojas sugiere que estas galaxias dejaron de crear nuevas estrellas hace 10.000 millones de años. Este "apagón" comenzó justo en el clímax de la formación de estrellas en el Universo, cuando muchas galaxias aún estaban dando a luz a estrellas a un ritmo casi veinte veces más rápido que el actual.

"Los esferoides masivos muertos contienen aproximadamente la mitad de todas las estrellas que el universo ha producido durante toda su vida", ha señalado Sandro Tacchella, del Instituto Federal de Tecnología de Zúrich (ETH, Suiza). "No podemos pretender una comprensión de cómo el universo evolucionó y se convirtió en lo que hoy vemos a no ser que comprendamos a su vez cómo estas galaxias han llegado a ser lo que son", ha explicado.

Hubble tomó imágenes en el infrarrojo cercano, revelando la distribución espacial de las estrellas más viejas dentro de las galaxias con formación estelar activa

La investigación

Tacchella y sus colegas observaron para este trabajo, publicado en Science, un total de 22 galaxias, abarcando un determinado rango de masas, de una época de unos 3.000 millones años después del Big Bang. El instrumento SINFONI, instalado en el VLT, recogió la luz de esta selección de galaxias, mostrando precisamente dónde se estaban produciendo nuevas estrellas.

Los investigadores también estudiaron datos del mismo conjunto de galaxias obtenidos por Hubble, aprovechando la ubicación del telescopio en el espacio y la ausencia de aberraciones al estar por encima de nuestra atmósfera. La cámara WFC3 del Hubble tomó imágenes en el infrarrojo cercano, revelando la distribución espacial de las estrellas más viejas dentro de las galaxias con formación estelar activa.

Según los nuevos datos, las galaxias más masivas de la muestra mantuvieron una producción constante de nuevas estrellas en sus periferias. En sus núcleos, densamente poblados, sin embargo, la formación estelar había cesado.

Según palabras de Alvio Renzini, del Observatorio de Padua (Instituto Nacional Italiano de Astrofísica), "esta demostración de la tendencia de las galaxias masivas a 'apagar' su formación estelar de dentro hacia afuera debería ayudar a comprender mejor los mecanismos subyacentes implicados sobre los que los astrónomos llevan tiempo debatiendo".