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Las galaxias rojas son la clave para la evolución de las galaxias
9 Agosto.- Un equipo de investigación de astrónomos de la Universidad de Tokio y la Sociedad Nacional Astronómica de Japón (NAOJ) ha identificado la ubicación de estrellas rojas formando galaxias en torno a un cúmulo de galaxias situado a cuatro millones de años luz de la Tierra. Una observación panorámica con el Telescopio Subaru ayudó en la identificación. Los científicos suponen que las galaxias rojas se encuentran en una fase de transición de una generación de jóvenes galaxias a las de más edad, que pueden demostrar la impresionante evolución de las galaxias en el entorno del cúmulo.
Figura 1: Una vista panorámica del cúmulo CL0939 4713 situado a 4 millones de años luz de la Tierra. Las imágenes fueron capturadas con la cámara de enfoque de Subaru (Suprime-Cam). Todas son una combinación de una imagen de la banda B (azul), una imagen de la banda R-(verde), y una imagen de la banda Z '(rojo) . Izquierda 27 x 27 minutos de arco de campo arcmin de vista. Arriba a la derecha: Vista cercana de la región del cúmulo central, 2,5 minutos de arco x 2,5 minutos de arco de campo visual. Abajo a la derecha: Ejemplo de la concentración de las galaxias rojas, que están marcadas con cuadrados rojos.
Las áreas clave para la comprensión de cómo el entorno formó la evolución de las galaxias en el pasado del universo puede ser donde las galaxias rojas son más numerosas, en grupos pequeños fuera del rico cúmulo en vez de fuera de él.
El nacimiento de las galaxias ocurrió hace más de diez mil millones de años en el universo antiguo. Reunidas bajo su propia gravedad, las primeras galaxias se formaron en grupos grandes o en pequeños grupos. Durante el proceso de formación, sus propiedades cambiaron en relación con su entorno circundante, así como los rasgos humanos cambian con el tiempo. Por ejemplo, las galaxias agrupadas en entornos de alta densidad como los cúmulos, suelen ser elípticas o lenticulares, mientras que las solitarias tienden a ser las galaxias espirales. El cómo las galaxias se forman y evolucionan es uno de los mayores misterios de la astronomía extragaláctica reciente.
Figura 2: Una imagen que ilustra la densidad del número de galaxias que están a 4 millones de años luz de la Tierra. Las áreas brillantes indican regiones de alta densidad. La región más brillante en el centro corresponde al cuerpo principal del cúmulo CL0939. Los cuadrados rojos muestran las posiciones de las galaxias rojas, mientras que los puntos de color azul verdoso muestran las galaxias azules emitiendo Ha. Evidentemente, las galaxias rojas evitan la región central del cúmulo y se concentran en pequeños grupos encontrándose lejos de él.
¿Cuándo y cómo el modelo de formación galáctica se establececió y evolucionó? Para abordar esta cuestión, muchos astrónomos están investigando cúmulos lejanos de galaxias en el conjunto de galaxias en el universo primitivo . Un equipo de investigación dirigido por el doctor Koyama Yusei utiliza el telescopio Subaru enfocando con la cámara (Suprime-Cam) para llevar a cabo una observación panorámica dirigida a un grupo relativamente bien conocido y rico, llamado CL0939 4713, ubicado a cuatro millones de años luz de la Tierra (ver Fig. . 1). El equipo utiliza un filtro especial que puede detectar el hidrógeno-alfa (Ha) de la línea emitida por el hidrógeno ionizado hace cuatro mil millones años. Los miembros del equipo de Koyama compararon cuidadosamente las imágenes tomadas con y sin el filtro especial y luego identificaron más de 400 galaxias que muestran un exceso de Ha en las imágenes de filtro especial (ver fig. 2). Como las de exceso de banda estrecha son galaxias tienden a ser de formación estelar. Sorprendentemente, el equipo de Koyama encontró que un número inesperadamente grande de galaxias de formación estelar tenía colores rojos. Aún más interesante fue la ubicación de estas galaxias rojas, que residen principalmente en el entorno del grupo situadolejos del cuerpo principal del cúmulo.
Estos hallazgos plantean algunas preguntas interesantes. ¿Cuál es el origen físico de estas galaxias rojas? ¿Por qué se concentra en los grupos y no en cúmulos? Nadie, incluyendo a los miembros de equipo de investigación, sabe la respuesta aún.. Como mínimo, las emisiones fuertes de Ha, muestran claramente que las galaxias rojas de forma activa forman las nuevas estrellas. Por lo tanto, sus colores rojos es probable que sean producidos por el polvo y no por poblaciones viejas estelares. Los investigadores esperan que el tirón gravitatorio del cúmulo principal causa de los grupos de galaxias donde el rojo es más numerosos se fusionen con ella. El resultado más significativo de esta investigación es que las propiedades de las galaxias están cambiando en ambientes relativamente escasos antes de que finalmente sean absorbidas en un cúmulo muy rico.
El equipo de investigación observó que el número de galaxias de viejas, sin actividad de formación estelar, parecía ser cada vez mayor en los entornos del grupo, exactamente donde las galaxias rojas son más numerosas. Esto sugiere que las galaxias rojas se relacionan con el aumento de las galaxias viejas, y que es probable que estén en una fase de transición de una joven a una de generación más vieja. El hallazgo de que se encuentren tales galaxias de transición con mayor frecuencia en entornos de un grupo muestra que los grupos de galaxias son los entornos clave para entender cómo el entorno forma la evolución de las galaxias.
El equipo de investigación puso de relieve la importante contribución de la gran capacidad del telescopio Subaru para llevar a cabo esta investigación, porque su imagen panorámica revela la ubicación de las galaxias de transición. El mismo equipo de investigación planea ahora llevar a cabo una nueva observación para identificar el origen físico de las galaxias rojas descubiertas en este estudio. Esto debería ser un paso importante y emocionante hacia una comprensión más completa de los entornos de formación de las galaxias en el universo actual.
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