Los secretos de 3.000 galaxias, al descubierto

Supervisado por el ARC Center of Excellence for All Sky Astrophysics in 3 Dimensions ( ASTRO 3D ), el proyecto utilizó haces de fibras ópticas para capturar y analizar bandas de colores, o espectros, en múltiples puntos de cada galaxia. «El estudio SAMI nos permite ver las estructuras internas reales de las galaxias, y los resultados han sido sorprendentes», afirma Scott Croom , investigador de ASTRO 3D y de la Universidad de Sydney, además de principal autor del estudio que acaba de ser publicado en la revista « Monthly Notices of the Royal Astronomical Society ». «La gran envergadura del proyecto SAMI nos permite identificar similitudes y diferencias, de modo que podamos acercarnos a comprender las fuerzas que afectan la suerte de las galaxias durante sus largas vidas».

No hay dos galaxias iguales. Tienen diferentes protuberancias, halos, discos y anillos, y además evolucionan de forma distinta según varios parámetros, como por ejemplo su masa o el lugar que ocupan en el Universo. Algunas se encuentran formando nuevas generaciones de estrellas , mientras que otras no lo han hecho durante miles de millones de años. O existen poderosos circuitos de retroalimentación activados por los agujeros negros supermasivos que suelen morar justo en su centro.

Y todo esto se puede ver influido por «agentes externos»: «La naturaleza de las galaxias depende tanto de su tamaño como de su entorno -explica Croom-. Por ejemplo, pueden estar solas en los vacíos o amontonadas en el denso corazón de los cúmulos galácticos , o en cualquier punto intermedio. El estudio SAMI muestra cómo la estructura interna de las galaxias está relacionada con su masa y su entorno al mismo tiempo, por lo que es más fácil comprender cómo estas circunstancias se influyen entre sí».

Para ello, Croom y su equipo se fijaron en los cúmulos de galaxias «para comprender qué está sucediendo en los entornos más densos», afirma Croom. Utilizaron la técnica espectroscopía de campo integral , que permite estudiar el procesamiento físico interno de las galaxias gracias a la interacción entre la radiación electromagnética y la materia, con absorción o emisión de energía radiante. Pero en vez de fijarse en una cada vez, como en proyectos anteriores, su instrumento era capaz de mirar 12 o 13 galaxias simultáneamente, lo que provocó que el número de muestras creciera exponencialmente de cientos a miles de galaxias. «El SAMI Galaxy Survey fue diseñado para poder analizar suficientes galaxias, tanto en cuestión de masa como con las características de su entorno, sin dejar de tener suficiente precisión estadística para sacar conclusiones significativas».

De hecho, gracias a este «mapa» único del cosmos, los científicos ya han podido descubrir algunas revelaciones. Por ejemplo, un grupo de astrónomos demostró que la dirección del giro de una galaxia depende de las otras galaxias a su alrededor y cambia según el tamaño de la galaxia. Otra investigación mostró que la cantidad de rotación que tiene una galaxia está determinada principalmente por su masa, con poca influencia del entorno circundante. Y un tercer estudio observó galaxias en las que estaba disminuyendo la formación de estrellas en su interior y descubrió que, para muchas de estas «ciudades estelares», el proceso comenzó solo 1.000 millones de años después de que se desplazaran hacia las densas regiones de cúmulos del centro de su galaxia.

«El proyecto SAMI se creó para ayudarnos a responder algunas de las preguntas más complicadas y amplias sobre la evolución de las estrellas», afirma Matt Owers , de la Universidad Macquarie en Australia y coautor del estudio. «La información detallada que hemos reunido nos ayudará a comprender preguntas fundamentales como: ¿Por qué las galaxias se ven diferentes dependiendo de dónde viven en el Universo? ¿Qué procesos detienen la formación de nuevas estrellas y, a la inversa, qué procesos impulsan la formación de nuevas estrellas? ¿Por qué las estrellas en algunas galaxias se mueven en un disco giratorio altamente ordenado, mientras que en otras galaxias sus órbitas están orientadas aleatoriamente?».

El profesor Croom agrega: «Acabamos de terminar este proyecto, pero al hacerlo público esperamos que los datos sigan dando sus frutos durante muchos, muchos más años». El mapa estelar puede ser consultado a través de esta página web por astrónomos profesionales, científicos, aficionados o cualquier persona que lo desee.

El siguiente paso será utilizar un nuevo instrumento australiano, llamado Héctor , que comenzará a operar en 2021 «aumentando el número de detalles y galaxias que se pueden observar». Los responsables afirman que este nuevo aparato podrá examinar hasta 15.000 galaxias. «Estamos construyendo un nuevo instrumento para Héctor, y este tiene una resolución espectral más alta. Esto quiere decir que podemos subdividir la luz por longitud de onda (es decir, color) de manera más fina. Esto es muy importante para comprender cómo se mueven las estrellas y el gas en las galaxias, en particular para las galaxias de baja masa, donde las estrellas son más lentas. La resolución más alta nos permite medir la velocidad de las estrellas y el gas con mayor precisión», afirma Croom. Quién sabe cuántos secretos se revelarán con cinco veces más de galaxias escrutadas.