Polvo de estrellas, brotes estelares y galaxias

Los modelos disponibles predicen que las galaxias se forman mediante procesos de fusión jerárquica durante la unión gradual de galaxias cercanas entre sí. La interacción entre el gas y el polvo crea brotes estelares. No obstante, las galaxias elípticas primigenias y masivas carecen de grandes concentraciones de polvo y gas fríos y, además, se caracterizan por poseer una población de estrellas antiguas.

Científicos financiados con fondos europeos validaron una solución a este problema aún pendiente mediante un trabajo pionero llevado a cabo en el proyecto «Galaxy evolution: solving the hierarchy problem with powerful AGN» (THE HIERARCHY PROBE). Este equipo aprovechó las observaciones espaciales más recientes del Observatorio Espacial Herschel de la Unión Europea, a las que aplicaron técnicas de análisis muy agudas.

Los núcleos galácticos activos (AGN) son agujeros negros supermasivos situados en el centro o núcleo de las galaxias que emiten chorros de partículas elementales cortos pero de enorme energía. Hasta ahora se consideraban con gran probabilidad inhibidores de la formación de estrellas, pero aún faltaba por dar con una relación directa entre los AGN y la propia formación estelar.

El polvo ha servido hasta la fecha como el indicador más adecuado de una formación estelar, pues absorbe la radiación de las estrellas jóvenes y calientes y la vuelve a expulsar en forma de ondas en el infrarrojo. No obstante, los AGN también son capaces de calentar el polvo. El equipo contó con prioridad, y con el lujo, de disfrutar de veintinueve horas de Tiempo Discrecional del Director en Herschel, para realizar fotometrías necesarias de la longitud de onda en polvo de múltiples tipos y temperaturas. Esta posibilidad les permitió recopilar datos sólidos que relacionan los AGN con ausencia de formación estelar.

Los datos han servido para crear por vez primera una generalización de la población total de galaxias. El equipo observó que las galaxias con AGN cuya actividad de chorro domina su espectro de emisión poseen cantidades relativamente grandes de polvo en comparación con las que no presentan polvo pero en las que no existe formación estelar. Cerca del 15 % posee incluso más polvo que las galaxias con una gran actividad generadora de estrellas. Los modelos físicos del polvo basados en el espectro proporcionarán así por vez primera patrones sólidos y completamente empíricos de la distribución de energía en los AGN.

Los investigadores al cargo del proyecto proporcionaron así indicios experimentales que relacionan los AGN con una actividad intensa de chorro y la supresión de la formación de estrellas. Un estudio más en profundidad al respecto resultará útil para otros equipos que quieran apoyarse en la base de conocimientos creada por el proyecto THE HIERARCHY PROBE.