Galaxias en pleno 'rejuvenecimiento' químico: el hallazgo del Instituto Andaluz de Astrofísica

La capacidad de absorción de luz de dicho polvo hace que estas galaxias sean complejas de estudiar en los rangos visible y ultravioleta, y haya que recurrir a la observación con telescopios infrarrojos.

Un equipo del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) ha liderado un estudio publicado este lunes en Nature Astronomy con resultados muy novedosos que evidencian el papel crucial de la fusión galáctica en la evolución química de este tipo de galaxias.

Las galaxias infrarrojas luminosas y ultraluminosas son fundamentales para comprender el complejo panorama de la evolución galáctica. Permiten estudiar en el universo cercano tasas extremas de formación estelar, similares a las encontradas en las primeras etapas del universo, según explica Borja Pérez, investigador del IAA-CSIC y primer autor del trabajo.

El equipo de investigación del proyecto 'Estallidos de formación estelar en galaxias' del IAA-CSIC ha aplicado por primera vez sobre una muestra de galaxias infrarrojas luminosas y ultraluminosas un sólido método de análisis que permite medir las abundancias de elementos químicos directamente utilizando las líneas de emisión del gas ionizado en el rango infrarrojo.

Estas líneas escapan de la absorción producida por las enormes cantidades de polvo de estas galaxias y permiten desvelar las condiciones físicas de su interior. Los elementos químicos, generados en el interior de las estrellas y expulsados al medio interestelar mediante procesos de viento estelar o en las etapas finales de la vida de dichas estrellas, son un indicador muy preciso del estado evolutivo de la galaxia.

Cuanto mayor es la historia de formación estelar, mayor es la abundancia de elementos pesados. Además, la presencia de este tipo de átomos --como carbono, oxígeno, silicio o hierro-- favorece a su vez la formación de granos de polvo en el medio interestelar de las galaxias.

Uno de los principales resultados de este estudio demuestra que --a diferencia de lo que se pensaba hasta ahora-- la proporción de elementos pesados de estas galaxias de gran emisión infrarroja no es muy diferente a las del resto de galaxias con menor presencia de polvo.

Además, el equipo del IAA-CSIC ha detectado dentro de la muestra un pequeño número de galaxias con una abundancia de elementos pesados en el medio interestelar excepcionalmente mucho más baja respecto a lo esperable por su masa y tasa de formación estelar. Estas galaxias habrían sido observadas justo en el momento de experimentar la dilución química originada por la entrada desde el exterior de enormes cantidades de gas prácticamente sin elementos pesados durante el proceso de fusión con otras galaxias.