Cálculo de las velocidades de formación de estrellas en galaxias

Un grupo de científicos financiado por la Unión Europea ha combinado las observaciones de distintas misiones espaciales con el fin de mejorar nuestros conocimientos actuales de la forma en que la formación de las estrellas afecta a la evolución de las galaxias. Dentro del proyecto HER-SFR, analizaron mediciones del Telescopio Espacial Spitzer (SST), el Explorador de la Evolución Galáctica (GALEX) y los observatorios espaciales Herschel y Plank con el fin de estudiar los componentes de las galaxias en una amplia gama de longitudes de onda.

Las estrellas jóvenes brillan de forma especialmente intensa en la región ultravioleta del espectro electromagnético donde se habían realizado las mediciones de GALEX. Sin embargo, las estrellas se generan dentro y a partir de nubes de gas y polvo. La luz que emiten se absorbe, por lo menos parcialmente. En consecuencia, el polvo se calienta y reemite la luz en la región infrarroja que se puede detectar con el espectrógrafo Spitzer.

Junto con los datos procedentes de los satélites Herschel y Planck, los científicos de HER-SFR analizaron la distribución espectral de energía completa de las emisiones del polvo, desde el infrarrojo hasta las ondas submilimétricas. Mediante la combinación de las distintas medidas utilizadas para calcular las SFR, fue posible relacionarlas entre sí y, de esta forma, calibrar las distintas formas de estimar sus valores.

En particular, se clasificaron las regiones donde se generan estrellas en las galaxias enanas, la gran nube de Magallanes (LMC) y la galaxia próxima M33, en función de su morfología. Las observaciones en el infrarrojo y el visible realizadas en telescopios en tierra se utilizaron como datos de entrada para los modelos de fotoionización. Este paso era necesario para reproducir la distribución de gas y polvo alrededor de estrellas masivas.

A continuación se calculó la SFR para cada objeto de las muestras utilizando como indicadores de la formación de estrellas la línea H-alfa y la emisión continua en el ultravioleta. Las diferencias entre las dos SFR estimadas proporcionaron la evidencia que se buscaba desde hace tiempo de que la fuga de fotones ionizantes de las regiones donde se forman estrellas afecta a sus cálculos.

Además, la modelización de la distribución espectral de energía completa de las emisiones del polvo reveló que la radiación estelar sale de las galaxias sin calentar el polvo de su interior. Los resultados del proyecto HER-SFR contribuyen a investigaciones realizadas durante décadas sobre la relación entre la evolución de las galaxias y su actividad de formación de estrellas.