"Esta galaxia se destaca como un ejemplo
particularmente extremo de procesos comunes en cúmulos masivos, donde una
galaxia pasa de ser una espiral saludable llena de formación de estrellas a una
'galaxia roja y muerta'", dijo William Cramer de la Universidad de Yale en
New Haven. Connecticut, líder del equipo utilizando las observaciones del
Hubble. "Los brazos espirales desaparecen, y la galaxia se queda sin
gas y solo con estrellas viejas. Este fenómeno se conoce desde hace varias
décadas, pero el Hubble ofrece la mejor imagen de galaxias que se encuentran en
este proceso".
Llamado "ram stripping strip", el proceso
ocurre cuando una galaxia, debido a la fuerza de la gravedad, cae hacia el
denso centro de un cúmulo masivo de miles de galaxias, que pululan como una
colmena de abejas. Durante su caída, la galaxia se desplaza a través de
material intergaláctico, como un bote que se mueve a través del agua. El
material empuja el gas y el polvo de la galaxia. Una vez que la galaxia
pierde todo su gas de hidrógeno, el combustible para el nacimiento de
estrellas, se encuentra con una muerte prematura porque ya no puede crear
nuevas estrellas. El proceso de extracción de gas en D100 comenzó hace
aproximadamente 300 millones de años.
En el cúmulo masivo de Coma, este proceso violento
de pérdida de gas ocurre en muchas galaxias. Pero la D100 es única de varias
maneras. Su cola larga y delgada es su característica más inusual. La
cola, una mezcla de polvo y gas de hidrógeno, se extiende cerca de 200,000 años
luz, aproximadamente el ancho de dos galaxias de la Vía Láctea. Pero la
estructura en forma de lápiz es comparativamente estrecha, con solo 7,000 años
luz de ancho.
"La cola es notablemente bien definida, recta
y lisa, y tiene bordes claros", explicó el miembro del equipo Jeffrey
Kenney, también de la Universidad de Yale. "Esto es una sorpresa
porque una cola como esta no se ve en la mayoría de las simulaciones por
computadora. La mayoría de las galaxias que se someten a este proceso son más
desordenadas. Los bordes limpios y las estructuras filamentosas de la cola
sugieren que los campos magnéticos desempeñan un papel prominente en su
conformación. Las simulaciones por computadora muestran que los campos
magnéticos forman filamentos en el gas de la cola. Sin campos magnéticos, la
cola es más grumosa que filamentosa ".
El objetivo principal de los investigadores era
estudiar la formación de estrellas a lo largo de la cola. La aguda visión
del Hubble descubrió el brillo azul de grupos de estrellas jóvenes. El
grupo más brillante en el medio de la cola contiene al menos 200,000 estrellas,
provocadas por la pérdida de gas en curso de la galaxia. Sin embargo,
basándose en la cantidad de gas de hidrógeno brillante contenido en la cola, el
equipo esperaba que el Hubble descubriera tres veces más estrellas de las que
detectó.
El telescopio Subaru en Hawai observó la cola
brillante en 2007 durante un estudio de las galaxias del cúmulo de
Coma. Pero los astrónomos necesitaron observaciones del Hubble para
confirmar que el gas de hidrógeno caliente contenido en la cola era una firma
de formación de estrellas.
"Sin la profundidad y la resolución del
Hubble, es difícil decir si la emisión de gas de hidrógeno incandescente
proviene de las estrellas de la cola o solo del calor que se está
calentando", dijo Cramer. "Estas observaciones de la luz visible
del Hubble son el primer y mejor seguimiento de la encuesta de Subaru".
Los datos del Hubble muestran que el proceso de
extracción de gas comenzó en las afueras de la galaxia y se está moviendo hacia
el centro, lo cual es típico en este tipo de pérdida de masa. Sobre la
base de las imágenes del Hubble, el gas se ha limpiado hasta los 6,400 años luz
centrales.
Dentro de esa región central, todavía hay una gran
cantidad de gas, como se ve en un estallido de formación de
estrellas. "Esta región es el único lugar en la galaxia donde existe
gas y se está formando una estrella", dijo Cramer. "Pero ahora
ese gas se está extrayendo del centro, formando la larga cola".
Agregando a esta narrativa convincente, hay otra
galaxia en la imagen que prefigura el destino de D100. El objeto, llamado
D99, comenzó como una galaxia espiral similar en masa a D100. Sufrió el
mismo proceso violento de pérdida de gas que el D100 que ahora está
experimentando, y ahora es una reliquia muerta. Todo el gas se extrajo del
D99 entre 500 millones y 1 billón de años. Su estructura en espiral se ha
desvanecido en su mayoría, y sus habitantes estelares consisten en viejas
estrellas rojas. "El D100 se verá como el D99 en unos pocos cientos
de millones de años", dijo Kenney.
El clúster de Coma está ubicado a 330 millones de
años luz de la Tierra.
Los resultados del equipo aparecen en línea en la
edición del 8 de enero de 2019 de The
Astrophysical Journal .
El Telescopio Espacial Hubble es un proyecto de
cooperación internacional entre la NASA y la ESA (Agencia Espacial
Europea). El Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt,
Maryland, administra el telescopio. El Instituto de Ciencia del Telescopio
Espacial (STScI, por sus siglas en inglés) en Baltimore, Maryland, realiza las
operaciones científicas del Hubble. STScI es operado para la NASA por la
Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía en Washington,
DC
