La cantidad de metales en las galaxias tempranas desafía la teoría de formación de estrellas

Una de las galaxias observadas en este estudio (rodeada por un rectángulo azul). La luz recibida de esta galaxia del Universo lejano nos indica, a partir de las líneas de emisión del hidrógeno, el oxígeno y el neon,  que estas galaxias siguieron unas reglas distintas para producir los elementos pesados. Crédito: 3D-HST / NASA / ESA / STSCI.

Un equipo internacional de científicos de ETH Zurich (Suiza), ha estudiado, en el observatorio W. M. Keck, el papel de la formación de estrellas en el contenido de metales de galaxias lejanas. Lo que han descubierto es que las cantidades de metales son muy parecidas, independientemente de la actividad de formación de estrellas, creando preguntas nuevas sobre la teoría de formación de estrellas.

Los científicos reunieron datos de 41 galaxias normales que están formando estrellas a 11 mil millones de años luz de distancia, utilizando el instrumento MOSFIRE instalado en el telescopio Keck I, uno de los mayores telescopios ópticos del mundo. Los investigadores encontraron que las galaxias típicas que están formando estrellas en el Universo dos mil millones de años después del Big Bang sólo tienen un 20 por ciento de metales (elementos más pesados que el helio) comparadas con las del Universo de hoy en día. También descubrieron que el contenido en metales es independiente de la intensidad de la actividad de formación de estrellas, en contraste con lo que se sabe que ocurre en galaxias recién formadas, o cercanas.


El contenido de metales en las galaxias que forman estrellas es el resultado de una compleja interacción entre gas procedente de la galaxia, formación de estrellas en la galaxia y gas escapando de la galaxia en el contexto cosmológico. Cuánto metal hay en el sistema y si existe correlación entre el contenido de metales y la actividad de formación de estrellas proporciona datos importantes sobre cómo evolucionan las galaxias en el Universo lejano.

"Si extrapolamos lo que se sabe del Universo local, esperarías una metalicidad mayor en galaxias que forman estrellas menos activamente de lo que ellos han encontrado", comenta Hien Tran, del observatorio Keck, que no participó en la investigación. "Es parte de la evolución normal estelar y de las galaxias. El equipo de Onodera se dio cuenta de que el papel de la formación de estrellas no es tan importante a grandes distancias como lo es a cero. Comprender la relación entre metalicidad, ritmos de formación estelar y la masa de las galaxias formadoras de estrellas nos ayuda a conocer mejor la evolución de las galaxias".

Dado que los astrónomos no observaron ninguna influencia de la intensidad de la formación de estrellas en el enriquecimiento en metales de las galaxias lejanas, esto nos está indicando que las condiciones físicas que regulan la formación de estrellas en las galaxias en el Universo primitivo es posiblemente diferente de lo que vemos en el Universo de hoy en día. Esto podría tener relación con el hecho de que el ritmo de formación de estrellas no puede mantenerse al nivel del ritmo de acreción de gas del tejido cósmico.http://observatori.uv.es/