Un proyecto de la Unión Europea deja al descubierto las galaxias transparentes
Durante mucho tiempo el estudio de las galaxias del universo se limitaba a la observación de las cosas que podíamos ver, como estrellas, planetas y otros objetos celestes. Los astrofísicos llevan mucho tiempo teorizando sobre la existencia de la materia oscura y afirman que representa entre el 85 y el 90 % de toda la materia del universo. Sin embargo, dado que la comunidad científica no ha podido observarla directamente, el estudio de las galaxias de bajo brillo superficial (LSB, por sus siglas en inglés) es un buen punto de partida, ya que, al parecer, se cree que son uno de los lugares del universo poseen un mayor volumen de este tipo de materia. Aunque sabemos que existen y que son casi transparentes, todavía sabemos muy poco acerca de estas galaxias LSB. ¿Cómo se forman y evolucionan? ¿Cómo están unidas a sus halos de materia oscura? ¿Cómo encajan en el modelo cosmológico actual de formación de galaxias? «La detección y modelización de este tipo de galaxias es extremadamente difícil desde un punto de vista observacional y teórico», explica la doctora Arianna Di Cintio, la astrofísica teórica que coordina el proyecto DIGESTIVO en colaboración con el equipo de observación dirigido por el doctor Ignacio Trujillo. «Gracias a unos nuevos estudios profundos, hoy en día podemos por fin explorar estos objetos en grandes cantidades. Además, el aumento de las capacidades de supercomputación permites generar simulaciones con un nivel de resolución muy alto. Estas simulaciones, junto con una modelización adecuada de los mecanismos de retroalimentación que controlan la formación de galaxias, nos permiten reproducir su funcionamiento». El trabajo del proyecto DIGESTIVO, realizado con el apoyo del programa Marie Skłodowska-Curie, es fundamental. El modelo Lambda-CDM (abreviatura en inglés de materia oscura fría lambda), que explica los orígenes del cosmos, no aporta suficiente información como para poder comprender la formación de las galaxias LSB, y, a medida que se observan más galaxias de este tipo, esto supone un creciente problema para los astrofísicos. «Para despejar dudas, hemos estado usando nuevas estrategias de observación. También hemos usado estudios profundos y complejos para investigar estadísticamente las propiedades de las galaxias LSB, y hemos explorado las más prometedoras y tenues con imaginología de alta precisión», comenta el doctor Trujillo. Uno de los resultados más importantes del proyecto es la comprensión de la formación de las galaxias LSB en el contexto cosmológico. «Lo hemos conseguido llevando a cabo algunas de las simulaciones cosmológicas de más alta resolución del mundo. También hemos dirigido, por primera vez, simulaciones detalladas de galaxias con la precisión necesaria como para reproducir sus características principales, como su enorme tamaño y transparencia. Así descubrimos que las galaxias LSB se forman como resultado de las agrupaciones coplanares de galaxias más pequeñas y la concentración de alineaciones de gases en etapas iniciales, junto con fuertes corrientes de gases que salen del centro impulsadas por la retroalimentación estelar. Esto genera una distribución central de estrellas y materia oscura muy superficial que reproduce las dinámicas observadas en dichos objetos», explica la doctora Di Cintio. Mientras tanto, el doctor Trujillo y su equipo han estado explorando un nuevo tipo de galaxias de muy bajo brillo superficial, donde se pensaba que no había materia oscura. Llevaron a cabo un análisis de observación detallado de dichas galaxias, a la vez que exploraban las predicciones cosmológicas basadas en estas simulaciones. «Hemos descubierto que estos objetos se pueden entender en el contexto del escenario actual, siempre y cuando la materia oscura esté distribuida de manera muy homogénea en las partes internas con un halo de materia oscura en el núcleo extendido». En resumen, el proyecto DIGESTIVO nos proporciona conocimientos muy valiosos sobre la formación y las características de las galaxias LSB y una imagen más clara sobre la distribución de la masa en su interior. «Los núcleos extendidos de los halos de materia oscura que se descubrieron en las simulaciones de las galaxias LSB tienen un gran interés para la comunidad. Es difícil comprender la dinámica de las galaxias LSB, por lo que esto ayudará a explicar el creciente número de observaciones», concluye la doctora Di Cintio.
Palabras clave
DIGESTIVO, galaxias de bajo brillo superficial, LSB, materia oscura