Un equipo internacional de astrónomos, liderado por la astrónoma chilena Victoria Catán, identificó 52 galaxias muy lejanas que contienen grandes cantidades de gas frío, el material que sirve de combustible para formar nuevas estrellas. Catán es investigadora del Núcleo Milenio MINGAL y estudiante del doctorado en Astronomía de la Pontificia Universidad Católica de Chile, según informa el sitio del propio núcleo científico.
El hallazgo, publicado en la revista Astronomy & Astrophysics, se logró con observaciones del telescopio ALMA, ubicado en el desierto de Atacama, y con una búsqueda que partió directamente del gas y no de la luz de las galaxias.
Eso permitió detectar objetos que hasta ahora habían pasado desapercibidos para otros instrumentos.
“Logramos encontrar enormes reservorios de combustible para la formación de estrellas en el Universo temprano e identificar algunas fuentes, como las galaxias en etapas de transición a la inactividad, que normalmente pasan por completo desapercibidas para otros telescopios”, explica Victoria Catán, primera autora del paper.
Astrónoma chilena halla 52 galaxias lejanas con enormes reservas de gas
Catán explicó que la mayoría de los estudios previos tenía un sesgo importante, pues seleccionaba galaxias que ya brillaban mucho en luz óptica o infrarroja. Con ello quedaban fuera los sistemas apagados o poco eficientes, es decir, los que no se ven con los métodos tradicionales.
En esta ocasión, el equipo buscó las señales del gas mismo. Usó la Banda 4 de ALMA, a una longitud de onda de 2 milímetros, y rastreó monóxido de carbono y carbono atómico, dos señales que delatan la presencia de gas en las galaxias.
La investigación aprovechó los llamados cubos de datos tridimensionales. Estos contienen no solo la imagen del cielo, sino también información espectral, es decir, cómo varía la señal según la longitud de onda. “Estamos explorando una dimensión de los datos que no se estaba aprovechando: mientras otros estudios comprimen estas observaciones en imágenes planas, nosotros analizamos el eje espectral completo para rastrear las señales del gas”, afirmó la astrónoma.
El análisis combinó dos métodos. Uno fue una búsqueda libre de sesgos, apoyada en un algoritmo llamado Lineseeker, para encontrar emisiones intensas a ciegas. El otro fue una búsqueda dirigida a zonas donde otros estudios ya habían detectado galaxias, lo que permite captar emisiones más débiles. Los datos provienen de los sondeos MORA y Ex-MORA, obtenidos entre 2019 y 2023.
Reservas de hasta un billón de veces la masa del Sol
Según explica Catán, las reservas de gas llegan a hasta un billón de veces la masa del Sol. Eso indica que estas galaxias tienen mucho potencial para formar estrellas. Además, las reservas halladas son más grandes que las de otros estudios que usan técnicas similares.
Eso sí, la mayoría de las galaxias encontradas sí forman estrellas, pero algunas no. Para la investigadora, eso significa que hay otro factor que afecta ese proceso. Lo comparó con un auto que no avanza aunque tenga el estanque lleno: algo más está fallando, y eso es lo que buscarán averiguar.
También destacó que el método permite identificar fuentes que normalmente pasan por completo desapercibidas para otros telescopios, como las galaxias en etapas de transición a la inactividad. Son aquellas que aún contienen gas, pero tienen una formación estelar reducida.
Los próximos pasos del equipo
Por lo tanto, el siguiente objetivo es entender mejor por qué algunas de estas galaxias dejan de formar estrellas. “Nuestros resultados sugieren que, en algunas galaxias de transición, la actividad pasada calentó el gas y detuvo la formación estelar, pero necesitamos estudios más profundos para saber si esto ocurre en todas las galaxias de este tipo”, señaló Catán.
El grupo también estudiará cómo los ambientes extremadamente poblados, como el protocúmulo de galaxias identificado en el sondeo, modifican las reservas de gas de las galaxias que los habitan. Un protocúmulo es una agrupación de galaxias en formación que, con el tiempo, dará origen a un cúmulo.
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