L’últim alè de les galàxies massives

La investigadora de l’IEEC a l'ICE-CSIC Mar Mezcua ha participat en aquesta investigació juntament amb astrònoms de l'Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) i de la Universitat de Southampton
 
Un equip d'astrònoms proposa un escenari on les galàxies amb nuclis actius poden experimentar un període de ràpid naixement d'estrelles abans d'apagar-se del tot. La investigació, realitzada per científics de la Universitat de Southampton, l'Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) i l'Institut de Ciències de l'Espai (ICE-CSIC), s’ha publicat avui a la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 

L'estudi suggereix que les galàxies actives –que tenen forats negres en creixement continu i, com a conseqüència, emeten grans quantitats d'energia i radiació– han augmentat temporalment la velocitat en la que formen estrelles en acumular gas recent del seu entorn. 

«La causa de que s'hagi reduït la formació d'estrelles a galàxies continua sent un misteri i una font de debat», diu la Dra. Mar Mezcua, investigadora de l'Institut d'Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) a l’ICE que participa en aquest estudi. 
L'univers és ple de bilions de galàxies i cadascuna es compon de milers de milions d'estrelles. Fins ara, la majoria de dades mostren una evidència clara que la formació d'estrelles en galàxies disminueix constantment amb el temps, però aquesta nova investigació evidencia un augment sobtat en la formació d'estrelles just abans que la formació estel·lar s'apagui. 

Es creu que la majoria o pràcticament totes les galàxies massives acullen forats negres supermassius als seus centres. Quan els forats negres supermassius acumulen gas de forma activa, poden irradiar tanta energia com la galàxia on resideixen. La imatge generalitzada és que els vents forts i dolls de matèria produïts pel nucli actiu de galàxia (AGN, per les sigles en anglès) poden expulsar o escalfar gas dins de la galàxia amfitriona, eliminant el material necessari per a la formació d'estrelles. 

L'equip va utilitzar noves tècniques d'anàlisi de dades fent servir una gran mostra de més de 3.000 galàxies actives properes que allotgen un nucli actiu per mesurar com ha canviat la formació estel·lar de les galàxies al llarg del temps còsmic. Així, els investigadors van descobrir que les galàxies properes que albergaven nuclis actius no només estaven reduint gradualment la taxa de formació d'estrelles, sinó que estaven travessant una ‘fase de rejoveniment’. La majoria de galàxies de la mostra amb forats negres actius mostren senyals clars de tenir una taxa de formació d'estrelles en augment i no pas en disminució en èpoques recents.

El Dr. Ignacio Martín-Navarro, investigador de l’IAC i autor principal de l’estudi, comenta: «Les galàxies poden patir diversos episodis de rejoveniment fins que finalment es tornen inactives. L'energia alliberada acumulativament pels forats negres supermassius durant aquests episodis de rejoveniment possiblement estigui relacionada amb la reducció observada, però encara n'hi ha molta feina teòrica i d'observació per fer fins que puguem tenir una comprensió satisfactòria d'un procés tan complex».

La formació d'estrelles sol ser extremadament curta en termes cosmològics: el període en què les galàxies formen estrelles pot tenir una centèsima part (o menys) de l'edat de l'univers. L'equip va concloure que l'activitat actual del nucli actiu pot contribuir a la disminució del naixement d'estrelles, però no n'és la causa. El rejoveniment de galàxies amb nuclis actius pot ser, per tant, l’’últim alè’ de la vida de les galàxies abans que deixin de crear noves estrelles. 

Nota de premsa feta en col·laboració amb l’Oficina de Comunicació de l’ICE.

Enllaços

– IEEC
– ICE
– IAC
 
Més informació

Aquesta recerca es presenta en un article titulat «Rejuvenation triggers nuclear activity in nearby galaxies», de I. Martín-Navarro, M. Mezcua et al., publicat a la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society el 13 de desembre de 2021.

L’Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) promou i coordina la recerca i el desenvolupament tecnològic espacial a Catalunya en benefici de la societat. L’IEEC fomenta les col·laboracions tant a nivell local com mundial, i és un eficient agent de transferència de coneixement, innovació i tecnologia.  Com a resultat de 25 anys de recerca d’alta qualitat, duta a terme en col·laboració amb les principals organitzacions internacionals, l’IEEC es troba entre els millors centres d’investigació internacionals centrats en àrees com: l’astrofísica, la cosmologia, les ciències planetàries i l’observació de la Terra. La divisió d’enginyeria de l’IEEC desenvolupa instrumentació per a projectes terrestres i espacials, i té una àmplia experiència treballant amb organitzacions privades i públiques del sector aeroespacial així com altres sectors d’innovació.   

L’IEEC és una fundació privada sense ànim de lucre regida per un Patronat compost per la Generalitat de Catalunya i unes altres quatre institucions amb una unitat científica cadascuna, que en conjunt constitueixen el nucli de l’activitat d’I+D de l’IEEC: la Universitat de Barcelona (UB) amb la unitat científica ICCUB – Institut de Ciències del Cosmos; la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) amb la unitat científica CERES – Centre d’Estudis i Recerca Espacials; la Universitat Politècnica de Catalunya · BarcelonaTech (UPC) amb la unitat científica CTE – Grup de Recerca en Ciències i Tecnologies de l’Espai; i el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) amb la unitat científica ICE – Institut de Ciències de l’Espai. L’IEEC és un centre CERCA (Centres de Recerca de Catalunya).

Contactes

Oficina de Comunicació de l'IEEC
Barcelona, Espanya
Ana Montaner i Sònia Bagudanch
Correu electrònic: comunicacio@ieec.cat 

Autor Principal
Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC)
Seu central: Tenerife (Espanya)
Ignacio Martín-Navarro
Correu electrònic: imartin@iac.es