Galaxias enanas: Nuevos datos pueden ayudar a entender la evolución galáctica


“Si se supone que las grandes galaxias se formaron a partir de numerosas fusiones de sistemas más pequeños, ¿cómo es que las propiedades de las galaxias pequeñas que vemos no coinciden con las galaxias más grandes? Podemos comenzar a preguntarnos si no hay un fallo fundamental en algunos de los aspectos de nuestra actual comprensión de cómo las galaxias se forman y evolucionan, y exactamente cómo son de importantes en la historia galáctica las fusiones”, se pregunta Eline Tolstoy, astrofísico de la Universidad de Groningen en los Países Bajos.

Las galaxias enanas más pequeñas son los objetos más directos para estudiar los procesos de formación estelar en una escala galáctica. Por lo general son solo entidades unitarias que forman estrellas de células, y potencialmente pequeñas en órbita alrededor de una galaxia mucho más grande, y es poco probable que se formen por acreción de materias (ya sea gas intergaláctico, o galaxias ), ya que normalmente pierden la partida contra galaxias más grandes.

Podemos utilizar las observaciones de las estrellas de un rango de edades diversas para medir la formación de estrellas y las historias de enriquecimiento de las primeras épocas de sus vidas. Los objetos más antiguos que hemos observado en el Universo son las estrellas en y alrededor de nuestra galaxia. Su proximidad nos permite extraer de sus propiedades
la información detallada sobre el momento en que nacieron en el Universo temprano.

Una conjetura actualmente en boga es que la formación de las primeras estrellas en el Universo tuvo lugar en objetos más pequeños; galaxias enanas. Uno de los pilares fundamentales de los actuales modelos de estructura de formación estelar es que las galaxias pequeñas son componentes básicos de galaxias más grandes. Por lo tanto, las galaxias enanas en torno a nuestra galaxia son probablemente restos de la formación de la Vía Láctea y, como tal, proporcionan un laboratorio único para el estudio detallado de los procesos de ensamblaje galáctico genéricos.

Mientras que el modelo del CDM (Lambda Cold Dark Matter) ha tenido bastante éxito en el modelado de cúmulos de galaxias y grandes estructuras, tiene problemas en escalas de pequeñas galaxias enanas. Al parecer, predice un exceso en el número y el espectro de masas de los satélites vistos alrededor de las galaxias como la nuestra (por ejemplo, Moore et al. 1999) y también parecen haber inconsistencias con respecto a los plazos de la acumulación de galaxias, y diferencias en las poblaciones estelares de galaxias grandes y pequeñas.

El sistema CDM es a menudo catalogado como el modelo estándar de cosmología del Big Bang, ya que trata de explicar la existencia y la estructura del fondo cósmico de microondas, la estructura a gran escala de los cúmulos de galaxias, la distribución del hidrógeno, el helio , litio, oxígeno, la expansión acelerada del universo observado en la luz de galaxias distantes y supernovas.

Estos problemas pueden surgir sólo porque aún no se han hecho suficientes estudios detallados de nuestros vecinos y a que todavía hay un buen número de incertidumbres en la interpretación de las observaciones actuales. Sin embargo, los resultados hasta la fecha ofrecen un sinfín de desafíos a la aplicación estándar actual de proyectos CDM a pequeña escala

Todas las galaxias dSph (galaxia enana esferoidal), sin excepción, tienen una población de estrellas antiguas. Incluso la más antigua y más sencilla ha tenido una historia de formación estelar compleja, y estos sistemas, con SFHs idénticos, aún tienen módelos CMDs diferentes unos de otros.

Tolstoi sugiere que tal vez este sea el resultado de diferentes factores ambientales. La evolución de la dSph debe ser influida, tal vez con fuerza, por la presencia de nuestra galaxia. La fricción dinámica de sus órbitas pueden tener un fuerte (y variable) influjo en la tasa de formación estelar (SFR). No hay galaxias dSph alrededor de nuestra galaxia, en la actualidad cuenta con una (obviamente) del medio interestelar asociada. Hay muchos enfoques diferentes para estudiar la historia de la evolución de una galaxia y el más fiable es mirar directamente a las propiedades detalladas de estrellas individuales. Esto está, sin embargo, limitado a las galaxias en el Universo cercano. Aunque hay mucho que aprender de los estudios de las propiedades integradas de galaxias enanas más lejanas.

Una galaxia enana esferoidal (dSph) es un término aplicado en astronomía a galaxias de baja luminosidad que son compañeras de la Vía Láctea y a los sistemas similares que son compañeros de la vecina Galaxia de Andrómeda M31. En la cosmología del modelo CDM, la cantidad total de masa deducida a partir de los movimientos de las estrellas en galaxias enanas esferoidales lo que muchas veces que puede explicarse por la masa de las estrellas y es visto como un signo seguro de la existencia de materia oscura, y la presencia de materia oscura se cita a menudo como una razón para clasificar las enanas esferoidales como una clase diferente de objeto de los cúmulos globulares (que muestran poco o ningún signo de la materia oscura). Debido a las enormes cantidades de materia oscura en estos objetos, pueden merecer el título de “objeto más oscuro dominado por la materia”

Este tipo de galaxias alrededor de la Vía Láctea se encuentran entre las pocas galaxias en el Universo de la que hemos precisado la secuencia principal de desvío (MSTO) o dicho de otro modo, los años que se remontan a la época de la formación temprana de estrellas. El sistema MSTO es el marcador más preciso de distribución por edades de una población estelar y aún así hay problemas en la conversión del desvío de luminosidades y colores precisos en edades absolutas.

Nuestra galaxia, la Vía Láctea, es parte de una unión de alrededor de 25 galaxias conocido como el Grupo Local. Entre sus miembros figuran la Gran Galaxia de Andrómeda (M31), la Gran Nube de Magallanes, la Pequeña Nube de Magallanes, Dwingeloo 1, varias galaxias irregulares pequeñas, y muchas enanas elípticas y galaxias enanas esferoidales. La foto muestra una de las galaxias elípticas enanas: NGC 205. La galaxia de Andrómeda y la Vía Láctea se están acercando entre sí a una velocidad de entre 100 a 140 kilómetros por segundo. La colisión se prevé que se produzca en alrededor de 2,5 millones de años, esta fusión creará una galaxia elíptica gigante.

Acceso al artículo de Tolstoy. 

 

Créditos fotografía: Jean-Charles Cuillandre (CFHT) y Giovanni Anselmi (Coelum Astronomía)

 

Enlace original: Dwarf galaxies point to a flaw in our understanding of how galaxies form and evolve

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