Detectan turbulencias de gas en galaxias distantes gracias a ALMA

Un equipo internacional de astrónomos ha utilizado el observatorio ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) para detectar marcas de la molécula de hidruro de carbono CH+ en galaxias starburst, conocidas por sus formaciones estelares, que son enormes y violentas. Los resultados se obtuvieron gracias a las 66 antenas de alta precisión del telescopio, que está en el desierto de Atacama, en Chile. El estudio se publicó en la revista Nature.

El grupo de Edith Falgarone, del Ecole Normale Supérieure y del Observatorio de París, Francia, ha identificado señales claras de CH+, una de las tres primeras moléculas descubiertas en el medio interestelar. La investigación ofrece nueva información para comprender el crecimiento de las galaxias y cómo estas impulsan la formación estelar en su entorno.

«CH+ es una molécula especial. Necesita mucha energía para formarse y es muy reactiva, lo que significa que su vida es muy breve y que no puede ser transportada muy lejos. CH+, por lo tanto, rastrea la forma en que la energía fluye en las galaxias y sus alrededores», dice Martin Zwaan, astrónomo del Observatorio Europeo Austral (ESO) y participante en la investigación, citado en Sinc.

Para entender cómo el CH+ rastrea la energía, se puede hacer una analogía con un bote en un océano tropical durante una noche sin Luna. Cuando hay buenas condiciones, el plancton fluorescente puede iluminar el entorno del bote mientras navega. La turbulencia causada por el bote al deslizarse por las aguas, provoca que el plancton emita luz, dejando ver la existencia de las regiones turbulentas en la profundidad del agua oscura. Dado que el CH+ se forma únicamente en áreas pequeñas donde se disipan los movimientos turbulentos del gas, su detección esencialmente rastrea la energía en una escala galáctica.

El CH+ revela densas ondas de choque, impulsadas por vientos galácticos rápidos y cálidos, originados dentro de las regiones de formación estelar. Estos vientos fluyen a través de una galaxia, expulsando material, pero sus movimientos son tan turbulentos que parte de este material puede ser atraído de vuelta por la gravedad de la misma galaxia. El material capturado se acumula en grandes reservas turbulentas de gas frío, de baja densidad, extendiéndose más de 30.000 años luz desde la región de formación estelar de la galaxia.

«Con el CH+ vemos que la energía se almacena dentro de grandes vientos del tamaño de una galaxia, y termina como movimientos turbulentos en reservas antes desconocidas de gas frío alrededor de la galaxia», señala Falgarone. «Nuestros resultados desafían la teoría de la evolución de la galaxia. Al impulsar la turbulencia en las reservas, estos vientos galácticos extienden la fase del estallido de formación estelar, en vez de extinguirla», agrega.

El estudio concluye que los vientos galácticos no podrían reponer las reservas gaseosas por sí solos. Señala que la masa es proporcionada por fusiones galácticas o por la acreción de corrientes de gas que se mantienen ocultas. Esto es consistente con las predicciones de la teoría actual.

«Este descubrimiento representa un gran paso adelante en nuestro entendimiento sobre cómo la afluencia de materia es regulada alrededor de las galaxias starburst más intensas del universo primitivo», señaló Rob Ivison, coautor del artículo y director de Ciencias de ESO. «Esto muestra lo que puede lograrse cuando científicos de distintas disciplinas se reúnen para aprovechar las capacidades de uno de los telescopios más poderosos del mundo». 

Vía Agencia Sinc