Los astrónomos que utilizan el telescopio Gemini Norte, la mitad del Observatorio Internacional Gemini operado por NOIRLab de NSF, han capturado los restos erosionados de más de 100 galaxias enanas en su transición a galaxias enanas ultracompactas, objetos con masas mucho mayores que los cúmulos de estrellas hasta ahora. mucho más pequeñas que las galaxias enanas. Estos hallazgos confirman que muchas galaxias enanas ultracompactas son probablemente restos fósiles de galaxias enanas normales a las que se les ha despojado de sus capas exteriores.
Las galaxias enanas ultracompactas (UCD) se encuentran entre los grupos estelares más densos del universo. Al ser más compactos que otras galaxias con masa similar, pero más grandes que los cúmulos de estrellas (los objetos a los que más se parecen), estos desconcertantes objetos han desafiado la clasificación. La pieza que falta en este rompecabezas ha sido la falta de suficientes objetos transicionales (intermedios) para estudiar. Sin embargo, un nuevo estudio de galaxias completa estas piezas faltantes para mostrar que muchos de estos enigmáticos objetos probablemente se formaron a partir de la destrucción de galaxias enanas.
El trabajo se publica en la revista Nature.
La idea de que las UCD son restos de galaxias enanas perturbadas se ha propuesto desde que fueron descubiertas hace más de dos décadas. Sin embargo, búsquedas anteriores no han revelado la gran población de galaxias en transición que se esperaría encontrar.
Así, un equipo internacional de astrónomos llevó a cabo una búsqueda sistemática de estos objetos de etapa intermedia alrededor del Cúmulo de Virgo, una agrupación de miles de galaxias en dirección a la constelación de Virgo. Utilizando el telescopio Gemini Norte cerca de la cumbre de Mauna Kea en Hawai, el equipo identificó más de 100 de estas galaxias del eslabón perdido que muestran cada etapa del proceso de transformación.
“Nuestros resultados proporcionan la imagen más completa del origen de esta misteriosa clase de galaxia que fue descubierta hace casi 25 años”, dijo el astrónomo de NOIRLab Eric Peng, coautor del artículo que describe estos resultados. “Aquí mostramos que 106 pequeñas galaxias en el cúmulo de Virgo tienen tamaños entre las galaxias enanas normales y las UCD, revelando un continuo que llena la ‘brecha de tamaño’ entre los cúmulos de estrellas y las galaxias”.
El equipo compiló su muestra observando primero imágenes del Next Generation Virgo Cluster Survey, tomadas con el Telescopio Canadá-Francia-Hawái. Aunque pudieron identificar cientos de candidatos a progenitores del UCD, no pudieron confirmar su verdadera naturaleza. El obstáculo fue que las UCD que están rodeadas por envolturas de estrellas son indistinguibles de las galaxias normales que se encuentran más allá del cúmulo de Virgo.
Para distinguir a los progenitores UCD candidatos de las galaxias de fondo, el equipo realizó estudios espectroscópicos de seguimiento con Gemini Norte para obtener mediciones más concretas de sus distancias. Estas observaciones permitieron a los astrónomos eliminar todas las galaxias de fondo de sus muestras hasta que solo quedaron las UCD dentro del Cúmulo de Virgo.
Esparcidas entre este vasto estudio se encuentran muchas galaxias enanas que contienen cúmulos estelares centrales ultracompactos. Estas galaxias representan las primeras etapas del proceso de transformación y sugieren que después de que las galaxias masivas vecinas despojen a estas enanas de sus capas externas de estrellas y gas, lo que quedará será un objeto idéntico a las UCD de etapa tardía que ya han sido identificadas.
Los investigadores también encontraron muchos objetos con envolturas estelares muy extendidas y difusas a su alrededor, lo que indica que actualmente se encuentran en plena transición a medida que sus estrellas y materia oscura son despojadas. Dentro de su extensa muestra, el equipo identificó objetos en otras etapas del proceso evolutivo que, cuando se colocan en secuencia, cuentan una historia convincente de la morfología de los UCD. Además, casi todos los candidatos estaban cerca de galaxias masivas, lo que sugiere que su entorno local jugó un papel importante en su formación.
“Una vez que analizamos las observaciones de Gemini y eliminamos toda la contaminación de fondo, pudimos ver que estas galaxias de transición existían casi exclusivamente cerca de las galaxias más grandes. Inmediatamente supimos que la transformación ambiental tenía que ser importante”, dijo Kaixiang Wang, Ph.D. estudiante de la Universidad de Pekín y autor principal del artículo.
Además de identificar el entorno en el que viven los UCD, estos resultados también brindan información valiosa sobre cuántos de estos objetos existen y cómo es la secuencia completa de su cambio evolutivo.
“Es emocionante que finalmente podamos ver esta transformación en acción”, afirmó Peng. “Esto nos dice que muchos de estos UCD son restos fósiles visibles de antiguas galaxias enanas en cúmulos de galaxias, y nuestros resultados sugieren que es probable que se encuentren muchos más restos de baja masa”, añadió.
“Este estudio ilustra cómo los estudios de gran tamaño pueden mejorar nuestra comprensión de las cuestiones más importantes de la astronomía, como la evolución de las galaxias”, dice Chris Davis, director del programa NSF de NOIRLab. “NOIRLab de NSF es líder mundial en el apoyo a estudios astronómicos y, lo que es más importante, en brindar acceso público y comunitario a los datos y a los sorprendentes descubrimientos resultantes”.
Con información de Nature
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