Usando un nuevo algoritmo para modelar la energía y las longitudes de onda de la luz que viene de casi 7.000 galaxias cercanas, los investigadores lograron reconstruir cuándo se formaron la mayoría de las estrellas del Universo
Unos astrónomos del nodo del Centro Internacional de Investigación Radioastronómica (ICRAR) en la Universidad de Australia Occidental han desarrollado una nueva forma de estudiar la formación de estrellas en las galaxias, desde los albores del tiempo hasta hoy.
"Se puede pensar en las estrellas como en enormes plantas de procesamiento de energía nuclear", dijo la investigadora principal, la Dra. Sabine Bellstedt, del ICRAR. "Toman elementos más livianos como el hidrógeno y el helio, y, a lo largo de miles de millones de años, producen los elementos más pesados de la tabla periódica que encontramos dispersos por todo el Universo hoy en día. El carbono, el calcio y el hierro en nuestro cuerpo, el oxígeno en el aire que respiramos, y el silicio en nuestra computadora, todos existen porque una estrella creó estos elementos más pesados y los dejó atrás", dijo Bellstedt. "Las estrellas son las fábricas definitivas de elementos en el Universo".
Entender cómo las galaxias formaron estrellas hace miles de millones de años requiere la muy difícil tarea de usar poderosos telescopios para observar galaxias a muchos miles de millones de años luz en el lejano Universo.
Sin embargo, las galaxias cercanas son mucho más fáciles de observar. Usando la luz de estas galaxias locales, los astrónomos pueden reconstruir forénsicamente la historia de sus vidas (llamada historia de su formación estelar). Esto permite a los investigadores determinar cómo y cuándo formaron estrellas en su infancia, hace miles de millones de años, sin tener que luchar por observar las galaxias en el Universo distante.
Tradicionalmente, los astrónomos que estudiaban las historias de formación de estrellas asumían que la metalicidad general - o la cantidad de elementos pesados - en una galaxia no cambia con el tiempo.
"Los resultados que no coinciden con nuestras observaciones son un gran problema", dijo Bellstedt. "Nos dice que nos falta algo. Ese ingrediente que falta, resulta que es la acumulación gradual de metales pesados dentro de las galaxias con el tiempo".
Usando un nuevo algoritmo para modelar la energía y las longitudes de onda de la luz que viene de casi 7.000 galaxias cercanas, los investigadores lograron reconstruir cuándo se formaron la mayoría de las estrellas del Universo, algo que estuvo de acuerdo por primera vez con las observaciones realizadas por los telescopios.
El diseñador del nuevo algoritmo, conocido como ProSpect, es el Profesor Asociado Aaron Robotham del nodo de la Universidad de Australia Occidental del ICRAR.
"Esta es la primera vez que hemos sido capaces de restringir cómo los elementos más pesados de las galaxias cambian con el tiempo basándonos en nuestro análisis de estas 7.000 galaxias cercanas", dijo Robotham. "Usar este laboratorio galáctico en nuestra propia puerta nos proporciona muchas observaciones para probar este nuevo método, y estamos muy emocionados de que funcione. Con esta herramienta, ahora podemos diseccionar galaxias cercanas para determinar el estado del Universo y la tasa en la que se forman las estrellas y crece la masa en cualquier etapa durante los últimos 13.000 millones de años. Es algo absolutamente alucinante".
Este trabajo también confirma una importante teoría sobre cuándo se formaron la mayoría de las estrellas del Universo.
"La mayoría de las estrellas del Universo nacieron en galaxias extremadamente masivas al principio de la historia cósmica, alrededor de tres o cuatro mil millones de años después del Big Bang", dijo Bellstedt. "Hoy en día, el Universo tiene casi 14.000 millones de años, y la mayoría de las nuevas estrellas se están formando en galaxias mucho más pequeñas".
Basándose en esta investigación, el próximo reto del equipo será ampliar la muestra de galaxias que se están estudiando con esta técnica, en un esfuerzo por entender cuándo, dónde y por qué las galaxias mueren y dejan de formar nuevas estrellas.
Bellstedt y Robotham, junto con colegas de Australia, el Reino Unido y los Estados Unidos, están reportando sus resultados en la revista científica "Monthly Notices of the Royal Astronomical Society".
