Detectan estrellas jóvenes en las galaxias más viejas y masivas del Universo

Impresión artística del descubrimiento de una pequeña fracción de estréllas jóvenes y azules en una galaxia elíptica con su mayoría de estrellas viejas y rojas. Créditos: Gabriel Pérez Díaz, SMM (IAC) usando una imagen de NASA/ESA y STScI/AURA.
Fecha de publicación
Autores
Nuria
Salvador Rusiñol
Alexandre
Vazdekis Vazdekis
Michael Andrew
Beasley
Ignacio Alfonso
Ferreras Páez
Claudio
Dalla Vecchia

Las galaxias elípticas y lenticulares (conocidas como galaxias de tipo temprano) son las más viejas y más masivas del Universo. Se formaron muy rápidamente (en menos de mil millones de años) durante las primeras etapas del Universo. Por lo tanto, sus estrellas son muy frías y viejas y brillan fundamentalmente en los rangos espectrales óptico e infrarrojo. Las estrellas más jóvenes que pudieran estar presentes en estas galaxias son difíciles de detectar en esos rangos espectrales. En este estudio, basado en 30.000 espectros de galaxias masivas de tipo temprano del cartografiado BOSS (Baryon Oscillation Spectroscopic Survey) del SDSS (Sloan Digital Sky Survey), se ha analizado la componente estelar joven de estas galaxias gracias a las huellas que dejan en el espectro del rango ultravioleta (UV), el cual es extremadamente sensible a las estrellas jóvenes. Se han sumado espectros de galaxias según su masa para aumentar la señal en el UV, lo que ha permitido usar índices espectrales del UV y del óptico de forma simultánea. Se ha encontrado que estas galaxias siguen formando estrellas, pero a un ritmo muy bajo. Solo un 0.5% de la masa de las estrellas de estas galaxias se ha formado en los últimos 2 mil millones de años. Se ha encontrado que esta cantidad es ligeramente mayor para las galaxias menos masivas, consistente con el hecho de que las galaxias más masivas se formaron más rápidamente durante las etapas iniciales y, por lo tanto, sus estrellas son más viejas que las de las galaxias menos masivas. Las galaxias masivas de las simulaciones cosmológicas EAGLE, en general, tienen demasiadas estrellas de edades intermedias comparado con las observaciones. Sin embargo, las galaxias que tienen las mismas proporciones de estrellas jóvenes que las observaciones se encuentran en los centros de los cúmulos de galaxias, donde los mecanismos para detener la formación estelar son más eficientes. Todavía necesitamos comprender el origen del gas que ha permitido formar estas estrellas jóvenes para trazar la evolución del Universo. Este gas puede tener un origen in situ, debido a la evolución de las estrellas de la propia galaxia que mueren y nutren de gas el medio interestelar, o ex situ, de la fusión con otras galaxias o del medio intergaláctico.