Utilizando el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), los astrónomos han observado una galaxia polvorienta con formación estelar conocida como SPT 0538−50. Los resultados de la campaña de observación, presentados el 4 de diciembre en el servidor de preimpresión de arXiv, proporcionan más información sobre la estructura de esta galaxia.
Las llamadas galaxias polvorientas con formación estelar (DSFG, por sus siglas en inglés) son galaxias muy oscuras que atraviesan un período de intensa formación estelar, con tasas de formación estelar que alcanzan incluso 1.000 masas solares por año. Sin embargo, aunque se conocen muchas DSFG, su estructura nuclear, que puede ser esencial para comprender mejor la evolución de estas galaxias, aún no se ha explorado por completo.
SPT 0538−50 es una DSFG con un corrimiento al rojo de 2,78, con una luminosidad infrarroja de 3,4 billones de luminosidades solares. La galaxia tiene una masa estelar de aproximadamente 33 mil millones de masas solares y una tasa de formación estelar de 760 masas solares por año.
Recientemente, un grupo de astrónomos dirigido por Hannah Stacey del Observatorio Europeo Austral (ESO) realizó observaciones del continuo de larga base de SPT 0538−50 con ALMA, con el objetivo de revelar su estructura nuclear.
Las observaciones de ALMA descubrieron que la región central de SPT 0538−50 exhibe una morfología de doble brazo espiral y una posible barra nuclear. Los investigadores suponen que la barra nuclear podría facilitar la entrada de gas, alimentando la formación estelar nuclear y el agujero negro supermasivo de la galaxia. Agregaron que estos hallazgos sugieren que SPT 0538−50 puede ser dinámicamente fría, como los discos nucleares locales.
El estudio determinó que SPT 0538−50 tiene un radio efectivo de aproximadamente 1.950 años luz, un índice sésico de 1,2 y un ángulo de posición de 4,0. Estos parámetros son compatibles con un disco compacto, comparable a otros DSFG conocidos.
Con base en los datos recopilados, los astrónomos obtuvieron una densidad extrema de tasa de formación estelar para la región central de SPT 0538−50, que se estimó en aproximadamente 2.000 masas solares/año/kiloparsec2. Por lo tanto, se trata de una tasa de super-Eddington en comparación con el límite de Eddington de las galaxias infrarrojas ultraluminosas cercanas.
Los autores del artículo señalaron que se requiere una alta densidad de gas para explicar una densidad tan alta de tasa de formación estelar en la región central de la galaxia investigada. Agregaron que se requeriría una influencia adicional de procesos dinámicos seculares para acumular una alta densidad de gas a unos pocos cientos de años luz del centro de SPT 0538−50.
«Estas características pueden indicar que los procesos dinámicos seculares juegan un papel en la acumulación de una alta concentración de gas frío que alimenta la rápida formación de un esferoide estelar compacto y la acreción de un agujero negro», concluyeron los científicos.
Con información de arXiv
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