Una investigación liderada por el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) utilizó una técnica innovadora basada en inteligencia sintético (IA) para estudiar cómo se forman las estrellas en las galaxias. Analizando 10.000 galaxias cercanas se descubrió que la mayoría de las estrellas nacen interiormente de su propia galaxia. Las fusiones galácticas, aunque importantes, no son la principal fuente de nuevas estrellas. Adicionalmente, el estudio revela que las galaxias más masivas se ven más afectadas por estas fusiones. Estos resultados, publicados en “Nature Astronomy”, proporcionan nuevas pistas sobre la compleja historia de las galaxias y su desarrollo a lo holgado del tiempo.
La mayoría de las galaxias no existen aisladas, sino que se fusionan con otras oportuno a la compromiso. Estas fusiones alteran drásticamente las galaxias, cambiando su masa, tamaño, forma e incluso su estructura interna. Sin requisa, las observaciones por sí solas no permiten determinar con precisión cuántas fusiones experimentó una galaxia en el pasado y si estas fueron entre galaxias de tamaños similares o muy diferentes.
Las diferencias en las órbitas y composiciones químicas de las estrellas de la Vía Láctea sugieren que estas tienen orígenes cósmicos variados, lo que proporciona pistas sobre la historia de las fusiones de galaxias. Sin requisa, el número de estrellas originadas por fusiones sólo se midió en un pequeño número de galaxias externas, lo que evidencia la desatiendo de estudios exhaustivos sobre el sorpresa de las fusiones.
El estudio del universo
Las simulaciones cosmológicas nos permiten observar cómo evolucionan las galaxias a lo holgado de la historia del universo, ofreciendo detalles que los telescopios no pueden entender. Por otro flanco, la IA se distingue por encontrar patrones ocultos en grandes conjuntos de datos. Al unir estas dos poderosas herramientas, los equipos científicos están creando modelos de IA entrenados con galaxias simuladas que pueden, a su vez, analizar galaxias reales y predecir sus propiedades, así como restaurar su historia cósmica. Esta combinación de simulaciones e IA representa un avance significativo en nuestra capacidad para estudiar el universo.
Con este enfoque, un equipo del IAC analizó 10.000 galaxias cercanas para determinar qué porcentaje de sus estrellas se formaron a partir de fusiones con otras galaxias. El estudio reveló que sólo el 20% de la masa cósmico es resultado de fusiones pasadas, por lo que la mayoría de las estrellas del Universo coetáneo se formaron internamente.
Mientras las galaxias con masas estelares bajas forman casi todas sus estrellas de forma interna, las galaxias más masivas obtienen hasta entre un 35 y un 40% de su masa cósmico a través de fusiones. Es opinar, las fusiones afectan más profundamente a las galaxias más masivas que a las menos masivas. De forma similar, las galaxias elípticas, más viejas, y las que ya no forman nuevas estrellas parecen tener incorporado a través de fusiones una viejo cantidad de estrellas que sus homólogas espirales y aquellas con formación cósmico.
“Las fusiones de galaxias podría ayudar a comprender mejor cómo se forman y evolucionan las galaxias”, explica Eirini Angeloudi, estudiante del IAC que lideró el estudio. “Por ejemplo, si las fusiones contribuyen a la creación de tipos específicos de galaxias o crean procesos esenciales, como intensos estallidos de formación cósmico o la actividad de los Núcleos Galácticos Activos”, añade. El estudio incluso revela que las galaxias en el centro de halos de materia oscura más masivos tienen más fusiones que las centradas en halos menos masivos, lo que sugiere que el entorno cósmico influye en sus interacciones.
Próximo batalla: estudios más lejanos
A pesar de los prometedores resultados, el equipo advierte que las simulaciones que se usan para estudiar el Universo están limitadas por lo que sabemos hasta ahora. Por lo que pueden ser inexactas y tener errores, especialmente cuando tratamos de entender fenómenos complejos a pequeña escalera.
“Aunque hemos identificado correlaciones entre las propiedades de una galaxia y el sorpresa de las fusiones en su masa cósmico, la correlación no siempre implica causalidad”, apunta Jesús Falcón, investigador del IAC que participó en la investigación, y añade: “Por lo tanto, no podemos afirmar con seguridad si las fusiones son los factores principales (…) de las transformaciones morfológicas o la agonía de la formación cósmico”.
Como sucesivo paso el equipo planea ampliar el estudio a galaxias más lejanas, lo que permitiría seguir la progresión de las fusiones y evaluar su contribución a la masa cósmico de una galaxia en las distintas etapas evolutivas del Universo.