Origen de la rotación en torno al eje mayor de una galaxia enana simulada

Mostramos la galaxia, antes de la fusión (izquierda) y después (derecha). El campo de velocidades (arriba) se alinea con el eje mayor de la galaxia después de la fusión. En los paneles inferiores mostramos un renderizado de la galaxia.

En el modelo cosmológico actual, las galaxias se forman de forma jerárquica fusionándose unas con otras. Estas fusiones pueden dejar anomalías en la dinámica que nos permiten estudiar el pasado de la galaxia y su historia. Sin embargo es importante distinguir si estas particularidades son una señal indistinguible de antiguas fusiones o si pueden ser debidas a otros procesos. Uno de estos rasgos es lo que se conoce como rotación prolata. Una galaxia tiene rotación prolata si muestra rotación en torno a su eje mayor. Esta característica es relativamente frecuente en galaxias masivas, siendo menos abundante conforme estudiamos masas menores. En el Grupo Local hay tan solo dos ejemplos de galaxias enanas con rotación prolata, como son Phoenix y Andromeda II. Las simulaciones cosmológicas muestran que en galaxias masivas esta característica está fuertemente relacionada con fusiones previas. En el régimen de las galaxias enanas se ha mostrado a través de simulaciones ideales que es posible reproducir esta particular cinemática a través de fusiones, sin embargo no se ha comprobado si en un entorno cosmológico es esto posible. En este trabajo hemos usado simulaciones cosmológicas e hidrodinámicas con el objetivo de identificar galaxias enanas con rotación prolata. De las 27 galaxias exploradas, 1 ha presentado signos de rotación prolata, cuyo origen se remonta a una fusión que tuvo con otra galaxia hace aproximadamente 9 mil millones de años. Esta galaxia comparte con Phoenix y Andromeda II no solo su particular cinemática, sino que la distribución de los metales dentro de la galaxia es similar, siendo mucho más metálica en el centro que en las afueras. Esta distribución se debe a la misma fusión que dio lugar a la particular cinemática de esta galaxia. La fusión expulsó a las estrellas más viejas y menos metálicas a las partes externas de la galaxia, mientras que la formación estelar residual continuó aumentando la metalicidad de las regiones centrales, creando de esta forma un perfil de metalicidad pronunciado. De esta forma, mostramos por primera vez, como es posible formar galaxias enanas con rotación prolata dentro de un entorno cosmológico y como las fusiones de galaxias enanas ofrecen una posible explicación a la formación de estos sistemas peculiares con rotación entorno al eje mayor y con perfiles de metalicidad pronunciados.