Ronaldo de Souza y Dimitri Gadotti, astr\u00f3nomos de la Universidad de S\u00e3o Paulo (USP), se dedicaron durante los \u00faltimos cinco a\u00f1os a investigar c\u00f3mo y cu\u00e1ndo se formaron las galaxias. Hoy en d\u00eda no es que hayan llegado a reunir todas las respuestas, por supuesto, pero lo cierto es que han logrado explicar mejor la formaci\u00f3n y el desarrollo de alrededor de un tercio de los mil millones de galaxias existentes en el Universo. La observaci\u00f3n de casi un centenar de estos aglomerados de estrellas, aliada a la perspicacia de recurrir a un antiguo teorema de la mec\u00e1nica cl\u00e1sica, les permiti\u00f3 a los dos astr\u00f3nomos elaborar un programa de computadora que calcula la edad y las dimensiones de estructuras peculiares de galaxias similares a la V\u00eda L\u00e1ctea, donde se encuentra el Sistema Solar. Souza y Gadotti constataron que estas estructuras de forma similar a rect\u00e1ngulos -o barras- pueden ser relativamente recientes o, en casos extremos, casi tan antiguas cuanto las propias galaxias conocidas como barradas. Las barras, tal como ellos constataron, alimentan la regi\u00f3n central de estas galaxias con polvo y gas, que formar\u00e1n nuevas estrellas. El modelo matem\u00e1tico que crearon est\u00e1 ayudando a reclasificar incluso a otros tipos de galaxias.<\/p>\n
Las galaxias barradas son similares a la V\u00eda L\u00e1ctea, calificada como una galaxia espiral, porque tambi\u00e9n tienen centenares de millones de estrellas en la regi\u00f3n central en forma de esfera -o n\u00facleo- y otras centenas de millones dispersas en un fino disco de gas y polvo semejante a un remolino c\u00f3smico. Una caracter\u00edstica de las galaxias barradas es que, en aquella parte luminosa en forma de rect\u00e1ngulo, la densidad de estrellas es mayor que en el disco, pero inferior a la del n\u00facleo..<\/p>\n
Una serie de estudios te\u00f3ricos asignaba a las barras el rol de fermento gal\u00e1ctico. Estas estructuras, formadas en regiones de mayor concentraci\u00f3n de estrellas en el disco, crecen como un pan en el horno, pero muy lentamente -en un proceso que llega a tardar miles de millones de a\u00f1os. A medida que las barras se vuelven m\u00e1s espesas que el disco, alimentan al n\u00facleo de las galaxias con polvo y gas, materias primas para la producci\u00f3n de estrellas, contribuyendo as\u00ed a la acumulaci\u00f3n de materia en dicho n\u00facleo. Pero \u00e9ste era un panorama construido con base en\u00a0 simulaciones hechas en computadora. Faltaban datos de observaci\u00f3n directa para confirmar si el comportamiento del Cosmos era efectivamente \u00e9se. “Cinco a\u00f1os atr\u00e1s, no se sab\u00eda casi nada sobre la edad, las dimensiones y la evoluci\u00f3n de las barras”, comenta Souza, coordinador de esta l\u00ednea de estudios que integra un proyecto tem\u00e1tico sobre la evoluci\u00f3n de galaxias, llevado adelante por Sueli Viegas, del Instituto de Astronom\u00eda, Geof\u00edsica y Ciencias Atmosf\u00e9ricas (IAG) de la USP.<\/p>\n
Los primeros indicios de que el modelo era correcto surgieron en 2001. En alianza con la astr\u00f3noma Sandra dos Anjos, tambi\u00e9n del IAG, Gadotti analiz\u00f3 im\u00e1genes de 257 galaxias espirales. Constat\u00f3 que realmente existe una concentraci\u00f3n mayor de estrellas j\u00f3venes en el n\u00facleo de las galaxias barradas -como la NGC 4314 que se ve la derecha- que en el n\u00facleo de aqu\u00e9llas carentes de barra. Era una se\u00f1al indicativa de que las barras alimentan la regi\u00f3n central de estas galaxias, puesto queque las estrellas en general se forman en regiones lejanas; en el disco.<\/p>\n
Un medidor de galaxias Estas medidas les permitieron a los investigadores estimar la edad de las barras. “Identificamos barras bastante j\u00f3venes, formadas hace mil millones de a\u00f1os, y otras m\u00e1s evolucionadas, casi tan antiguas como las propias galaxias, formadas hace alrededor de 10 mil millones de a\u00f1os”, afirma Gadotti, quien actualmente trabaja en el laboratorio de la astr\u00f3noma griega Lia Athanassoula, en el Observatorio Astron\u00f3mico de Marsella-Provenza, Francia. Sin embargo, estos datos por s\u00ed solos, separadamente, eran insuficientes como para determinar el espesor y el tiempo de formaci\u00f3n de estas estructuras.<\/p>\n Para definir el espesor de las barras, los astr\u00f3nomos echaron mano de un antiguo teorema de la mec\u00e1nica cl\u00e1sica -el Teorema del Virial, planteado en 1870 por el f\u00edsico alem\u00e1n Rudolf Clausius-, por medio del cual asociaron la dispersi\u00f3n de las velocidades de las estrellas a la masa de las diferentes regiones de las galaxias. Una vez realizados los c\u00e1lculos, arribaron a la siguiente conclusi\u00f3n: la formaci\u00f3n de las barras dura de 1 a 2 mil millones de a\u00f1os, cuando \u00e9stas alcanzan su espesor m\u00e1ximo, correspondiente a dos o tres veces el del disco. En una galaxia barrada con la dimensi\u00f3n de la V\u00eda L\u00e1ctea, el espesor del disco ser\u00eda de alrededor de 9,5 trillones de kil\u00f3metros y la de la barra, de 19 a 27 trillones de kil\u00f3metros -el tripulante de una nave capaz de viajar a velocidades cercanas a la de la luz tardar\u00eda entre 19 mil y 27 mil a\u00f1os para recorrer el espesor de la barra. Tambi\u00e9n observaron que estas barras pueden desaparecer y despu\u00e9s resurgir, en un proceso c\u00edclico que alimenta continuamente el n\u00facleo de la galaxia.<\/p>\n Nuevas formas El programa de computadora que \u00e9l, Souza y Sandra crearon tambi\u00e9n ha de facilitarles la vida a los astr\u00f3nomos que se dedican a la clasificaci\u00f3n de las galaxias seg\u00fan su forma. Este m\u00e9todo, creado por el astr\u00f3nomo Edwin Hubble en 1926, separa las galaxias en diez categor\u00edas, que incluyen a aqu\u00e9llas con formatos esferoides, con n\u00facleo similar a una esfera perfecta y sin disco, las el\u00edpticas y las espirales con y sin barras. Este programa, denominado Budda (sigla en ingl\u00e9s para An\u00e1lisis de la Descomposici\u00f3n N\u00facleo\/Disco), se vale de ecuaciones desarrolladas por el equipo del IAG para analizar 11 par\u00e1metros relacionados con la luminosidad y la geometr\u00eda del disco y del n\u00facleo de la galaxia -antes se observaban s\u00f3lo tres par\u00e1metros. En la primera prueba se examinaron im\u00e1genes de 51 galaxias observadas en el Laboratorio Nacional de Astrof\u00edsica, en Minas Gerais. Y el Budda impresion\u00f3 al identificar estructuras ocultas -tales como discos que no pod\u00edan observarse, o la existencia de barras secundarias- y detectar incorrecciones en la clasificaci\u00f3n de 15 galaxias. Se estima que entre el 10% y el 15% de las galaxias han sido clasificadas en categor\u00edas err\u00f3neas.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Zonas m\u00e1s condensadas de galaxias similares a la V\u00eda L\u00e1ctea aportan gas y polvo en la formaci\u00f3n de otras estrellas","protected":false},"author":16,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[181],"tags":[],"coauthors":[105],"class_list":["post-80349","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-ciencia-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/80349","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/16"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=80349"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/80349\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=80349"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=80349"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=80349"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=80349"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}
\n<\/strong> Con la ayuda de un telescopio instalado en el hemisferio Norte y de otro en el hemisferio Sur, los astr\u00f3nomos de la USP observaron las caracter\u00edsticas de 14 galaxias que aparecen en el cielo cerca de la proyecci\u00f3n de la l\u00ednea del Ecuador, el llamado Ecuador Celeste. En el transcurso de diez noches de 1999, 2000 y 2002, Souza y Gadotti registraron en puntos del disco, de la barra y del n\u00facleo de cada galaxia el promedio de las velocidades a que se desplazan las estrellas, acerc\u00e1ndose o alej\u00e1ndose del observador\u00a0 ubicado en Tierra -una medici\u00f3n conocida como dispersi\u00f3n de velocidades. Descubrieron que en el disco, las estrellas se mueven a velocidades que, en promedio, var\u00edan de 5 a 20 kil\u00f3metros por segundo (km\/s), mientras que dichos valores son cercanos a los 100 km\/s en el n\u00facleo.<\/p>\n
\n<\/strong> Otro hallazgo sorprendente: dos galaxias con una barra bastante desarrollada, pero sin el disco que la habr\u00eda originado -una estructura inusitada. Una evaluaci\u00f3n m\u00e1s detallada revel\u00f3 que, en realidad, la regi\u00f3n interna del disco hab\u00eda desaparecido, restando solo un residuo: un anillo que abarcaba la barra y el n\u00facleo. Todav\u00eda no existe una explicaci\u00f3n consensuada para la ausencia de disco. En un art\u00edculo publicado en Astrophysical Journal en 2003, Souza y Gadotti plantearon dos posibilidades: o estas galaxias son ejemplos extremos, donde la formaci\u00f3n de la barra consumi\u00f3 casi todo el disco, o estar\u00edan envueltas en un halo levemente achatado de una forma de materia que no emitir\u00eda luz y, por lo tanto, no podr\u00eda observarse mediante el uso\u00a0 de telescopios -la llamada materia oscura. “Testeamos el modelo de la materia oscura y constatamos que el halo con forma el\u00edptica puede inducir a la formaci\u00f3n de las barras aun sin la existencia del disco”, explica Gadotti.<\/p>\n