Cómo forman sus estrellas las galaxias cercanas

Las estrellas nacen en densas nubes de gas hidrógeno molecular que impregna el espacio interestelar de la mayoría de las galaxias. Aunque la física de la formación de estrellas es compleja, en los últimos años se han hecho progresos sustanciales en la comprensión de cómo se forman estas en un entorno galáctico. Sin embargo, lo que en última instancia determina el nivel de formación de estrellas en las galaxias sigue siendo una cuestión abierta.

En principio, dos factores principales influyen en la actividad de formación de estrellas: la cantidad de gas molecular que está presente en las galaxias y la escala de tiempo en la que se agota la reserva de gas al convertirlo en estrellas. Si bien la masa de gas de las galaxias está regulada por una competencia entre las entradas, las salidas y el consumo de gas, la física de la conversión de gas en estrellas no se comprende bien en la actualidad. Dado su papel potencialmente crítico, se han emprendido muchos esfuerzos para determinar la escala temporal del agotamiento del gas de forma observacional. Sin embargo, esos esfuerzos dieron lugar a conclusiones contradictorias, en parte debido a la dificultad de medir las masas de gas de manera fiable dados los actuales límites de detección.

La cercana galaxia de Andrómeda. (Foto: Wikimedia Commons/Boris Štromar)

El presente estudio del Instituto de Ciencias Computacionales de la Universidad de Zurich utiliza un nuevo método estadístico basado en la modelización bayesiana para contabilizar adecuadamente las galaxias con cantidades no detectadas de hidrógeno molecular o atómico a fin de minimizar el sesgo de observación. Este nuevo análisis revela que, en las galaxias típicas de formación de estrellas, el hidrógeno molecular y el atómico se convierten en estrellas en escalas temporales aproximadamente constantes de 1.000 y 10.000 millones de años, respectivamente. Sin embargo, se ha descubierto que las galaxias extremadamente activas ("estallidos estelares") tienen escalas de tiempo de agotamiento de gas mucho más cortas. "Estos resultados sugieren que la formación de estrellas está, en efecto, directamente relacionada con las reservas de gas en general y, por lo tanto, se determina por la velocidad a la que el gas entra o sale de una galaxia", dice Robert Feldmann, profesor del Centro de Astrofísica Teórica y Cosmología. En contraste, la actividad de formación estelar dramáticamente más alta de los estallidos estelares probablemente tiene un origen físico diferente, como las interacciones de las galaxias o las inestabilidades en los discos galácticos.

Este análisis se basa en datos de observación de galaxias cercanas. Las observaciones con el Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array, el Square Kilometer Array y otros observatorios prometen sondear el contenido de gas de un gran número de galaxias a lo largo de la historia cósmica. Será primordial continuar el desarrollo de métodos estadísticos y de ciencia de los datos para extraer con precisión el contenido físico de estas nuevas observaciones y descubrir plenamente los misterios de la formación de estrellas en las galaxias. (Fuente: NCYT Amazings)