Las fusiones de galaxias, en las que dos galaxias se unen durante miles de millones de años en ráfagas de luz a veces dramáticas, no siempre son fáciles de detectar para los astrónomos. Ahora, los científicos de la Universidad de Colorado Boulder han desarrollado una nueva técnica para encontrar estos acoplamientos cósmicos en estudios del cielo nocturno.

En una nueva investigación, un equipo dirigido por Rebecca Nevin, una estudiante graduado en el Department of Astrophysical and Planetary Science (APS), diseñó un programa de computadora que escanea los sondeos de galaxias para buscar una amplia gama de signos que indiquen que podría estar ocurriendo una fusión. Eso incluye la forma de las galaxias resultantes y cómo se mueven las estrellas en su interior.

Eso es importante, dijo Nevin, porque tales fusiones pueden ser un paso importante en la construcción de enormes galaxias espirales como la Vía Láctea y en el inicio de la formación de nuevas estrellas.

Los hallazgos fueron presentados el 8 de enero en una conferencia de prensa en la 233ª reunión de la American Astronomical Society en Seattle.

Nevin dijo:

“El objetivo es construir una muestra más grande de galaxias fusionadas que nunca”.

El trabajo de Nevin se basa en las observaciones del Sloan Digital Sky Survey (SDSS), un censo de larga data del cielo nocturno realizado por una asociación de investigación que incluye a CU Boulder. Los científicos en esa encuesta han tomado cerca de 500 millones de imágenes del espacio desde 1998, muchas de ellas mostrando galaxias lejos de la Tierra.

Una simulación por ordenador de una galaxia (izquierda); la misma galaxia ajustada para aparecer como podría aparecer en una observación realizada por Sloan Digital Sky Survey (centro); una simulación por computadora de un par de galaxias que se fusionan (derecha)
Una simulación por ordenador de una galaxia (izquierda); la misma galaxia ajustada para aparecer como podría aparecer en una observación realizada por Sloan Digital Sky Survey (centro); una simulación por computadora de un par de galaxias que se fusionan (derecha). Crédito: Nevin et al., 2019.

Sin embargo, hasta la fecha, ninguna técnica ha sido capaz de examinar tales encuestas y encontrar todo tipo de fusiones de galaxias en todas las etapas de su desarrollo, dijo Nevin.

Para localizar esas fusiones perdidas, Nevin y sus colegas diseñaron una serie de simulaciones que buscan captar una amplia gama de formas diferentes en que dos galaxias podrían chocarse entre sí.

Laura Blecha, profesora asistente de la Universidad de Florida que dirigió el trabajo de simulación, dijo en un comunicado:

“Estas fusiones de galaxias simuladas nos permiten seguir miles de millones de años de evolución directamente, mientras que las observaciones de galaxias reales están limitadas a momentos únicos”.

Los investigadores utilizaron esas simulaciones para entrenar un programa de computadora para reconocer las huellas digitales reveladoras de estas uniones. El equipo, que incluía a Julia Comerford de CU Boulder y Jenny Greene de la Universidad de Princeton, empleó el mismo programa para escanear imágenes de la vida real de galaxias recopiladas por el SDSS.

Y funcionó: dependiendo de los tipos de galaxias involucradas, la técnica del equipo pudo identificar correctamente la fusión de galaxias el 80 por ciento del tiempo o más. Nevin y sus colegas publicarán sus hallazgos en breve en The Astrophysical Journal.

El grupo no se detuvo ahí. Ella y sus colegas también están trabajando para incorporar medidas de la forma en que se mueven las estrellas en una galaxia, o sus «cinemáticas», en la herramienta de búsqueda.

«Este es un enfoque novedoso porque está uniendo las técnicas de imagen y la cinemática», dijo Nevin.

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