La historia detrás de una colisión galáctica

MUSE, un instrumento del VLT (Very Large Telescope) de ESO, ha proporcionado a los investigadores la mejor panorámica de un espectacular accidente cósmico. Las observaciones revelan el movimiento del gas a medida que es arrancado de la galaxia ESO 137-001 y devorado, a gran velocidad, por un enorme cúmulo de galaxias. Los resultados son la clave para solucionar un antiguo misterio: por qué se desactiva la formación estelar en los cúmulos de galaxias.

Observando a ESO 137-001, una galaxia espiral que se encuentra a una distancia de 200 millones de años luz, en la constelación austral de Triangulum Australe (el triángulo meridional), se han podido obtener las mejores vistas obtenidas hasta el momento de lo que le está ocurriendo exactamente a la galaxia a medida que se precipita dentro del cúmulo de Norma.

MUSE ofrece a los astrónomos, no solo una imagen, sino que proporciona un espectro — o una banda de colores — para cada pixel de la imagen. Con este instrumento, los investigadores obtienen unos 90.000 espectros cada vez que miran a un objeto, logrando un mapa asombrosamente detallado de los movimientos y otras propiedades de los objetos observados.

A ESO 137-001 le están robando su materia prima mediante un proceso llamado “barrido por presión cinética” (ram-pressure stripping),  que ocurre cuando un objeto se mueve a gran velocidad a través de un líquido o gas. En este caso, el gas forma parte de una enorme nube caliente que envuelve al cúmulo de galaxias en el que está cayendo ESO 137-001, a varios millones de kilómetros por hora.

La galaxia está siendo despojada de la mayor parte de su gas, el combustible necesario para fabricar la próxima generación de jóvenes estrellas azules. ESO 137-001 está en medio de esta transformación galáctica y, de ser una galaxia azul, rica en gas, está pasando a convertirse en una galaxia roja sin apenas gas.

Sin embargo, observar este espectáculo cósmico no es tarea fácil. El cúmulo de Norma se encuentra cerca del plano de nuestra propia galaxia, la Vía Láctea, así que está escondido detrás de grandes cantidades de gas y polvo galáctico.

Con la ayuda de MUSE, instalado en uno de los telescopios unitarios de 8 metros del VLT, en el Observatorio Paranal, en Chile, los científicos pudieron, no sólo detectar el gas que se encontraba en la galaxia y sus alrededores, sino que fueron capaces de ver cómo se mueve. El nuevo instrumento es tan eficaz que una hora de tiempo de observación fue suficiente para obtener una imagen de alta resolución de la galaxia, así como información sobre la distribución y el movimiento de su gas.

Las observaciones muestran que los bordes externos de ESO 137-001 ya están totalmente desprovistos de gas. Esto se debe a que el gas del cúmulo, a millones de grados de temperatura, empuja al gas más frío, expulsándolo de ESO 137-001 a medida que se mueve hacia el centro del cúmulo. Esto sucede primero en los brazos espirales, donde las estrellas y la materia apenas se propagan (al contrario de lo que ocurre en el centro), y donde la gravedad ejerce una fuerza relativamente débil sobre el gas. En el centro de la galaxia, sin embargo, la fuerza gravitacional es lo suficientemente fuerte como para aguantar más en este tira y afloja cósmico y aún se observa el gas.

Finalmente, todo el gas galáctico será barrido de ESO 137-001, que dejará tras de sí un rastro de vetas brillantes — restos delatores de este espectacular robo. El gas que está lejos de la galaxia se mezcla con el gas caliente del cúmulo, formando, de nuevo, magníficos rastros que se extienden hasta una distancia de más de 200.000 años-luz. El equipo pudo mirar, más de cerca, estas corrientes de gas para comprender mejor la turbulencia creada por la interacción.

Crédito: ESO/M. Fumagalli