Un nuevo estudio de científicos que utilizan el Atacama Large Millimeter / submillimeter Array ALMA sugiere que los gases previamente desplazados pueden volver a acumularse en las galaxias, lo que potencialmente ralentiza el proceso de muerte de las galaxias causado por la presión del ariete y crea estructuras únicas más resistentes.a sus efectos.
"Gran parte del trabajo anterior sobre galaxias despojadas por presión de ram se centra en el material que se extrae de las galaxias. En este nuevo trabajo vemos un gas que, en lugar de ser arrojado fuera de la galaxia para no regresar nunca más, se mueve como un", dijo William Cramer, astrónomo de la Universidad Estatal de Arizona y autor principal del nuevo estudio". Combinando datos de Hubble y ALMA a muy alta resolución, estamoscapaz de demostrar que este proceso está sucediendo ".
La extracción por presión de ram se refiere al proceso que desplaza el gas de las galaxias, dejándolas sin el material necesario para formar nuevas estrellas. A medida que las galaxias se mueven a través de sus cúmulos de galaxias, el gas caliente conocido como medio intra-cúmulo, o el espacio entre- actúa como un viento fuerte, empujando los gases fuera de las galaxias viajeras. Con el tiempo, esto conduce a la inanición y la "muerte" de las galaxias formadoras de estrellas que alguna vez estuvieron activas. Debido a que la eliminación de la presión del ariete puede acelerar el ciclo de vida normal de las galaxiasy alterar la cantidad de gas molecular dentro de ellos, es de particular interés para los científicos que estudian la vida, maduración y muerte de las galaxias.
"Hemos visto en las simulaciones que no todo el gas empujado por la extracción de presión del pistón escapa de la galaxia porque tiene que alcanzar la velocidad de escape para poder escapar y no retroceder. La re-acreción que estamos viendo, creemos que es de nubes de gas que fueron expulsadas de la galaxia por la presión del ariete y no alcanzaron la velocidad de escape, por lo que están retrocediendo ", dijo Jeff Kenney, astrónomo de la Universidad de Yale, y el co-autor del estudio. "Si está tratando de predecir qué tan rápido una galaxia dejará de formar estrellas con el tiempo y se transformará en una galaxia roja o muerta, entonces quiere comprender qué tan efectiva es la presión de ram para eliminar el gas. Si no sabe que el gas puede volver a caer en la galaxia y continuar reciclándose y formando nuevas estrellas, va a predecir en exceso la extinción de las estrellas. Tener una prueba de este proceso significa líneas de tiempo más precisas para el ciclo de vida de las galaxias.. "
El nuevo estudio se centra en NGC 4921, una galaxia espiral barrada y la galaxia espiral más grande del Cúmulo de Coma, ubicada aproximadamente a 320 millones de años luz de la Tierra en la constelación de Coma Berenices. NGC 4921 es de particular interés para los científicos que estudianlos efectos de la extracción de presión del ariete porque la evidencia tanto del proceso como de sus consecuencias es abundante.
"La presión de la ram desencadena la formación de estrellas en el lado donde está teniendo el mayor impacto en la galaxia", dijo Cramer. "Es fácil de identificar en NGC 4921 porque hay muchas estrellas azules jóvenes en el lado de la galaxia donde ocurre. "
Kenney agregó que la eliminación de la presión del ariete en NGC 4921 ha creado una línea fuerte y visible entre el lugar donde todavía existe polvo en la galaxia y el lugar donde no existe. "Hay una fuerte línea de polvo presente, y más allá de eso casi no hay gas enla galaxia. Creemos que esa parte de la galaxia se ha limpiado casi por completo por la presión del ariete ".
Utilizando el receptor de banda 6 de ALMA, los científicos pudieron resolver el monóxido de carbono, la clave para "ver" tanto las áreas de la galaxia desprovistas de gas, como aquellas en las que se está volviendo a acumular. "Sabemos que la mayoríadel gas molecular en las galaxias está en forma de hidrógeno, pero el hidrógeno molecular es muy difícil de observar directamente ", dijo Cramer." El monóxido de carbono se usa comúnmente como un sustituto para estudiar el gas molecular en las galaxias porque es mucho más fácil de observar ".
La capacidad de ver más de la galaxia, incluso en su aspecto más tenue, reveló estructuras interesantes que probablemente se crearon en el proceso de desplazamiento del gas, y más inmunes a sus efectos. "La presión de la ram parece formar estructuras únicas, o filamentos en galaxias que sonpistas sobre cómo evoluciona una galaxia bajo un viento de presión de ariete. En el caso de NGC 4921, tienen un parecido sorprendente con la famosa nebulosa, los Pilares de la Creación, aunque en una escala mucho más masiva ", dijo Cramer.que están respaldados por campos magnéticos que impiden que se eliminen con el resto del gas ".
Las observaciones revelaron que las estructuras son más que meras volutas de gas y polvo; los filamentos tienen masa y mucha de ella. "Estos filamentos son más pesados y pegajosos: se adhieren a su material con más fuerza que el resto de la galaxia.el medio interestelar puede funcionar, y parecen estar conectados a esa gran cresta de polvo tanto en el espacio como en la velocidad ", dijo Kenney." Son más como melaza que como humo. Si simplemente soplas algo que es humo, el humoes ligero, y se dispersa y va en todas direcciones. Pero esto es mucho más pesado que eso ".
Aunque es un avance significativo, los resultados del estudio son solo un punto de partida para Cramer y Kenney, quienes examinaron una pequeña parte de una sola galaxia. "Si queremos predecir la tasa de muerte de las galaxias y la tasa de natalidad de nuevas estrellas, necesitamos entender si y cuánto del material que forma las estrellas, originalmente perdido por la presión del ariete, se recicla realmente ", dijo Cramer." Estas observaciones son de solo un cuadrante de NGC 4921. Es probable que haya incluso más gases cayendo".
"Un estudio fascinante, que demuestra el poder de ALMA y el beneficio de combinar sus observaciones con las de un telescopio en otras longitudes de onda", agregó Joseph Pesce, oficial de programas de NRAO / ALMA en la NSF. "La eliminación de la presión del ariete es un fenómeno importantepara las galaxias en cúmulos, y comprender mejor el proceso nos permite comprender mejor la evolución de las galaxias y la naturaleza ".
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