Galaxias ultra difusas

Ejemplo de galaxia ultra difusa. van Dokkum et al. 2015.

Hoy os voy a hablar sobre un tipo de galaxias que desde hace unos años hasta hoy se han venido llamando "galaxias ultra difusas", galaxias que ahora forman una parte importante de mi investigación. Vivimos en una galaxia que denominamos "Vía Láctea", es decir, en una agrupación de estrellas, gas, polvo, planetas, materia oscura, etc. unidos por la acción de la gravedad. Sin embargo, hay más galaxias, y no todas son iguales, vemos varios tipos morfológicos (ver esta entrada). Unas son más grandes, otras menos, con diversas propiedades, masas, luminosidades, brillantes, débiles, etc. Las galaxias que hoy nos ocupan son las más débiles, aquellas que apenas son detectadas, incluso con los más grandes telescopios profesionales.

Allá por el año 2015, un grupo de astrónomos de la Universidad de Yale encontraron 47 galaxias en un cúmulo de galaxias (el de Coma) muy muy débiles pero a su vez muy extendidas. Desde entonces se han sucedido los descubrimientos de estas galaxias, denominadas ultra difusas, cuyas propiedades y origen estaban lejos de ser entendidos. Aunque, eso sí, estas galaxias no son algo nuevo. Al igual que las modas van y vienen, en Astrofísica puede suceder algo similar. Desde los años 70 y 80 se llevan conociendo sistemas con estas características, lo que pasa es que la llegada de nuevos detectores y telescopios que hacen posible su detección masiva ha reavivado nuestro interés en ellas.

Pero, ¿por qué son tan importantes? Muy simple: al ser tan poco brillantes deben tener pocas estrellas y, al ser muy extendidas, la distancia entre ellas es grande, siendo un sistema menos estable que otros, que, a priori, fácilmente podría ser destruido. Hay un dicho que dice que "el grupo que nace unido, permanece unido", y lo mismo sucede en Astronomía. Si tenemos cuerpos compactos, éstos son muy difíciles de destruir, sin embargo, sistemas como estas galaxias ultra difusas deberían ser fácilmente destruibles. Así, ¿por qué no se han destruido? ¿Por qué podemos observarlas? La explicación se encuentra en la materia oscura que contienen. Estos sistemas deben tener tal cantidad de materia oscura que, pese a su aparente debilidad, se mantienen unidos. La materia oscura es el pegamento que mantiene unidas y fuertes estas estructuras.

Galaxias ultra difusas descubiertas en Coma. van Dokkum et al. 2015

¿Es esto razonable? ¿Podemos explicar la existencia de objetos así? Por supuesto. Hoy pensamos que habría dos formas de hacer que galaxias enanas normales tengan la extensión y características de estas galaxias ultra difusas. Por un lado, si éstas se encuentran inmersas en halos de materia oscura que rotan rápidamente, las estrellas no se agruparán en la zona central, sino que ocuparán un espacio mayor, aumentando así su extensión (a modo de centrifugadora). Otra opción es que formen estrellas de forma violenta en estallidos. Cada uno de éstos empujaría a las estrellas (y a la materia oscura) hacia radios mayores, haciendo que estas galaxias enanas ocupen un volumen mayor, disminuyendo a su vez su brillo.

Como véis, en tan solo unos años hemos podido dar una explicación a uno de los objetos galácticos más exóticos de los últimos tiempos. Eso sí, aún nos queda mucho por aprender, así que estad atentos porque os iré informando puntualmente :)

Para más información:
1- "Forty-seven Milky Way-sized, Extremely Diffuse Galaxies in the Coma Cluster", 2015, van Dokkum, P. et al. ApJL, Vol. 798.
2- "Spectroscopic characterisation of the stellar content of ultra diffuse galaxies" 2018, Ruiz-Lara, T. et al, MNRAS.