Herschel dibuja una nueva historia de la evolución galáctica

Artículo publicado el 13 de septiembre de 2011 en la web de ESA

El Observatorio Espacial Infrarrojo Herschel de la ESA ha descubierto que las galaxias no tienen que colisionar entre sí para impulsar un vigoroso nacimiento estelar. El hallazgo da un vuelco a esta vieja suposición y dibuja una imagen más majestuosa de cómo evolucionan las galaxias.

La conclusión se basa en las observaciones de Herschel de dos zonas del cielo, cada una de alrededor de un tercio del tamaño de la Luna llena.

Visión de la Vía Láctea en el infrarrojo lejano por Herschel © thebadastronomer/ESA


Es como mirar al universo a través del ojo de una cerradura – Herschel ha visto más de un millar de galaxias a una variedad de distancias de la Tierra, abarcando el 80% de la edad del cosmos.

Estas observaciones son únicas debido a que Herschel puede estudiar una amplia gama de luz infrarroja y revelan una imagen más completa del nacimiento de las estrellas como nunca antes se había visto.

Se sabe desde hace algunos años que la tasa de formación estelar alcanzó su punto máximo en los inicios del universo, hace alrededor de 10 000 millones de años. En aquel entonces, algunas galaxias estaban formando estrellas a un ritmo diez o incluso cien veces más vigoroso de lo que está sucediendo en nuestra galaxia en la actualidad.

En el cercano universo actual, unas tasas de natalidad tan altas son muy raras y siempre parecen estar provocadas por galaxias que colisionan entre sí. Por lo tanto, los astrónomos habían supuesto que esto se cumplía a lo largo de la historia.

Herschel demuestra ahora que este no es el caso al mirar galaxias que están muy lejanas y, por lo tanto, se ven como eran hace millones de años.

David Elbaz de CEA Saclay en Francia, y sus colaboradores han analizado los datos de Herschel y encontraron que las colisiones de galaxias sólo desempeñaron un papel de menor importancia en el desencadenamiento de nacimientos estelares en el pasado, a pesar de que algunas galaxias jóvenes creaban estrellas a un ritmo furioso.

Al comparar la cantidad de luz infrarroja liberada por estas galaxias en distintas longitudes de onda, el equipo ha demostrado que la tasa de nacimiento estelar depende de la cantidad de gas que contienen, no de si entran en colisión.

El gas es la materia prima para la construcción de estrellas y este trabajo revela una relación simple: cuanto más gas contiene una galaxia, más estrellas nacen.

“Sólo en esas galaxias que no tienen una gran cantidad de gas es donde se necesitan las colisiones para proporcionar el gas y provocar unas tasas altas de formación estelar”, dice el Dr. Elbaz.

Esto se aplica a las galaxias actuales porque, después de formar estrellas durante más de 10 mil millones de años, han utilizado la mayor parte de su materia prima gaseosa.

La investigación pinta un cuadro mucho más señorial del nacimientos estelar que antes, con la mayoría de las galaxias asentadas en el espacio, creciendo de forma lenta y natural a partir de los gases que atraen de su entorno.

“Herschel fue concebido para estudiar la historia de la formación estelar a lo largo del tiempo cósmico”, dice Göran Pilbratt, la Científico del Proyecto Herschel de ESA.

“Estas nuevas observaciones cambian nuestra percepción de la historia del Universo”.


Fecha Original: 13 de septiembre de 2011
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Comments (19)

  1. Información Bitacoras.com…

    Valora en Bitacoras.com: Artículo publicado el 13 de septiembre de 2011 en la web de ESA El Observatorio Espacial Infrarrojo Herschel de la ESA ha descubierto que las galaxias no tienen que colisionar entre sí para impulsar un vigoroso nacimiento est…..

  2. Tengo la enorme suerte de estar trabajando ahora mismo con la gente y los datos de Herschel, y mi impresión siempre es la de tener entre manos un montón de cosas que pueden cambiar totalmente lo que conocemos del Universo.

    Instrumentos como Herschel (que desgraciadamente sólo estará operativo hasta el 2014…) nos están permitiendo entender procesos y ver cosas que hace unos años eran simplemente inimaginables (como por ejemplo el nuevo planeta Kepler 16b que orbita alrededor de un sistema binario, ¡cosa que se creía imposible hace 10 años!). Tal vez en ese punto esté la solución al tremendo problema de educación que tenemos hoy en día en la sociedad: tal vez si podemos transmitir la emoción y el interés por la ciencia, y conseguimos involucrar a la gente en este tipo de cosas en vez de los programas del corazón, entonces las cosas serán muy distintas. En mi opinión, para bien.

  3. La verdad es que son muy interesantes los descubrimientos que realiza el telescopio infrarrojo.

  4. Fandila

    Una pregunta: ¿en todas las formaciones de galaxias queda como “residuo” un agujero negro en su zona centra?

    Gracias.

    • reneco

      Se supone que sí, pero su demostración es difícil porque al estar al centro de la galaxia está oculto por el resto de las estrellas y solo se puede detectar si es que el agujero tiene materia a su alcance para engullirla y en el proceso generar radiación que no es precisamente infrarroja, por tanto el Herschel no ayudaría mucho a su detección, y si el agujero negro no tiene materia a su alrededor como sería lo normal en galaxias que tiene su edad no se me ocurre como detectarlo

    • En realidad es algo que no está completamente demostrado, pero parece que la mayoría de las galaxias albergan un agujero negro supermasivo en su interior. Este suele emitir en rayos X que son detectables, pero en longitudes de onda largas (infrarrojos) no tienen una emisión relevante. Sin embargo, se pueden detectar teniendo en cuenta sus efectos gravitatorios: si estudiamos el camino que trazan estrellas muy cercanas al centro galáctico, vemos que orbitan “a toda leche” y con unos periódos cortísimos, lo que permite calcular la masa que tiene que haber en el centro. Y efectivamente, es una burrada.

    • Abujero Negro

      Incluso aceptando la hipótesis de que existen y son realmente agujeros negros lo que se infiere sobre algunos datos (no todos, ni mucho menos), la relación en el modelo estándar entre los agujeros negros supermasivos centrales y las galaxias no sólo dista de estar explicada, sino que a día de hoy es un total misterio: se ignora incluso la causalidad (si la formación de la galaxia crea y moldea al agujero negro, todo lo contrario, o a saber). Se cree -en el sentido más laxo del término- que los agujeros negros supermasivos centrales y sus galaxias huéspedes evolucionaron conjuntamente entre 300 y 800 millones de años después del Big Bang (lo cual también crea unos problemas irresolubles por ahora), pasando a través de la fase quásar, etc., ni que decir tiene que eventos más fantasmales aún como la materia oscura tienen mucho que decir en estos modelos, por tanto, es que decir que están cogidos por pinzas incluso es mucho decir, porque en rigor ni modelos son: un modelo no puede ser tan elástico como para admitir diferencias del 30.000% en escenarios, incluso asumiendo nuestra cósmica ignorancia actual (quiero decir, que no se le debe propiamente de llamar modelo, porque le falta bastante más que un hervor).

      Toda la historia se basa en esto, que sí es real (asumiendo las hipótesis de partida, claro):
      http://en.wikimedia.org/wiki/M-sigma_relation

      La razón por la cual se cree que existen agujeros negros supermasivos es debida a que estos objetos serían los únicos que podrían explicar determinadas observaciones que no se pueden interpretar de momento en otro contexto (por ejemplo, la necesidad de confinar una masa en un volumen determinado mínimo que implica una densidad que no podemos explicar de momento sin recurrir a un agujero negro). Por ejemplo,

      http://arxiv.org/abs/astro-ph/0210426

      • reneco

        Esta hipótesis de un agujero central supermasivo que evoluciona conjuntamente con la galaxia huésped y que tiene participación en la formación de esta, me hace pensar en la analogía de una célula “El ADN participa en la síntesis de las proteínas, y las proteínas a su vez participan, como encimas, en las síntesis del ADN” (el núcleo tiene participación en la formación del citoplasma y el citoplasma tiene participación en la formación del núcleo) y a su vez está presente la membrana celular que impide que las moléculas difundan hacia el exterior impidiendo que la célula se convierta en una sopa molecular, como ocurre en las galaxias que hay algo que impide que las estrellas exteriores salgan disparadas fuera de ella (la hipótesis de materia oscura no me convence)

        • Reneco, la hipótesis de la materia oscura no surge para explicar que las estrellas en las zonas más externas de las galaxias no ‘salgan disparadas’, sino para:

          1) explicar la materia que ‘falta’ en las galaxias. Al estudiar sus propiedades, la masa que se detecta es menos que la que deberían tener.

          2) explicar la curva de rotación de las galaxias: para girar como giran, las galaxias necesitan más masa de la que se detecta.

          De todos modos…¿por qué no te convence la hipótesis de la materia oscura?

          • reneco

            Si no existiera esa supuesta masa faltante, ¿no deberían esas estrellas escaparse de esa orbita alejándose cada vez mas de la galaxia porque falta algo que las cohesione?. El análisis básico actual que se hace a la estructura de una galaxia es, un conjunto de cuerpos atraídos por la gravedad, algo muy simple, no se establecen relaciones sistémicas ni posibles sinergias que se puedan dar al interior de estos conjuntos de cuerpos ni se explora la influencia de otras posibles fuerzas a parte de la gravedad, que pudiesen estar actuando en estos gigantescas agrupaciones de objetos

            • El asunto no es que las estrellas se escapasen, sino que giran demasiado deprisa. En una rotación Kepleriana, la velocidad de rotación disminuye con la distancia al centro de giro. De todos modos, el tipo de análisis que se hace de la dinámica galáctica está justificado por dos razones:
              - la dificultad de cálculo: el problema de tres cuerpos es un infierno. El problema de miles de millones de años, a día de hoy, es inabordable. Y eso suponiendo que supiésemos dónde está cada uno de ellos y su masa, claro.
              - lo que se sabe de la física: a gran escala, la única fuerza que tiene relevancia es la gravedad. No tiene sentido hacer un tipo de estudio diferente si por el momento parece que es la única fuerza capaz de tener un efecto a esos tamaños.

              De todos modos hay que decir que los estudios actuales de dinámica galáctica van bastante más alla: se utilizan potenciales muy complejos para hacer los modelos de galaxia, y hay algunos que tienen en cuenta la influencia de campos electromagnéticos. De hecho, parece que una aproximación tan ‘simple’ como la que mencionas no puede dar lugar a los brazos espirales: se baraja influencia de ondas de presión, posible rotación como sólido rígido,…

              • reneco

                Si giran demasiado a prisa es obvio que hay una fuerza que las esta cohesionando (supuesta M.O.) pero atribuir esta cohesión solo a la gravedad proveniente de una masa indetectable, no me parece el camino a seguir, es cosa de ver lo que es la “vida”, si la analizamos con las herramientas que nos da la química a secas, nosotros seriamos una sopa molecular dispersa, pero no es así, teniendo una mirada mas sistémica podemos explicar la vida a trabes de la vida, de una manera recursiva como un sistema que se autosustenta y este es el enfoque que hace falta para entender el comportamiento de una galaxia y así eliminar la hipótesis de la M.O. es decir hay que tratarlo como un “sistema complejo”, pero para hacer esto necesitamos mas observaciones y no desgastarnos en tratar de detectar lo indetectable, creo que esa cohesión que se detecta en las galaxia es una propiedad emergente que surge de un sistema así descrito

                • Hum…bueno, aquí entramos ya en problemas de opiniones. Yo sí creo que seamos una sopa molecular: científicamente no tiene sentido hablar de que “la vida sustenta a la vida”. Si dos partículas interaccionan entre sí de una determinada forma no hay por qué suponer que tres, diez o millones de ellas no lo harán también, el problema es ser capaces de calcular esto. Lo mismo ocurre con el problema de las galaxias o el universo en general: no es que las cuatro fuerzas conocidas no sean capaces de explicar el universo, es que los cálculos y la compresión de lo que ocurre son infernales. Eso no implica que necesitemos ‘fabricar’ nuevas fuerzas más allá de lo que tenemos existencia.

                  Pero como digo, esto son ya más opiniones personales que ciencia. Hay buena discusión por aquí, por lo que veo ;)

  5. Fandila

    De no haber negro cual sería la masa común que las mantiene unidas.

  6. radomiro

    que pasa con el tema de los neutrinos mas rápidos que la luz?
    porqué ciencia kanija no publica nada al respecto?
    o es todo falso?

    • reneco

      Supongo que como se tiró a modo de noticia sensacionalista habrá que confirmar que es lo que realmente se hizo, como se midió y las fuentes de errores que pudo tener ese procedimiento, hay que recordar que la sola detección de neutrinos es difícil, cuanto mas difícil será medir masa, velocidad y otras propiedades

  7. Germán

    Hola, no tiene nada que ver con este post, pero les queria recomendar un video excelente: http://www.youtube.com/watch?v=fzDlOJpT-Vw

    Acerca de la noticia del viernes que dio el CERN (la posible violacion del limite de la velocidad de la luz).

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