El cartografiado J-PLUS permite descubrir más de 400 galaxias con violentos brotes de formación estelar

La estrategia seguida por los investigadores en este estudio, liderado por Alejando Lumbreras Calle, ha consistido en buscar galaxias con grandes cantidades de oxígeno en estado excitado debido a la presencia de estrellas masivas, ha informado el CEFCA.

Cuando una nube de gas interestelar se condensa y se comprime, nacen estrellas de todos los tamaños, pero las más grandes y masivas mueren muy rápido. Así pues, si se pueden detectar estrellas masivas, o, en este caso, el efecto que producen, excitando el oxígeno interestelar, se puede saber que en esa galaxia ha habido formación de estrellas reciente.

Las galaxias con intensos brotes de formación estelar brillan en un tono verde muy específico debido a la luz que emite el oxígeno al excitarse y esto ha podido medirse gracias a uno de los doce filtros del proyecto J-PLUS, que solo permite el paso de esa tonalidad de luz.

Gracias a la combinación única del uso de este filtro estrecho y la gran área de cielo observado con el telescopio JAST80, los investigadores han encontrado muchas más galaxias con brotes de formación estelar extremos que las detectadas en estudios previos, los cuales estaban basados en imágenes de banda ancha tomadas con otros telescopios.

Además, han obtenido una muestra «mejor definida y más fiable» estadísticamente que las analizadas hasta ahora. Analizando las imágenes del cartografiado y comparando las observaciones con modelos teóricos, los astrofísicos han podido estimar las propiedades básicas de estas galaxias, como su masa, la edad de las estrellas jóvenes o la tasa de formación estelar.

Confirmación de resultados

Desde el CEFCA han precisado que gracias a este análisis, se han confirmado resultados previos, que indican, por ejemplo, que las estrellas que dominan la luz de estas galaxias tienen edades muy jóvenes, solo unos pocos millones de años, comparadas con los más de trece mil millones que han transcurrido desde el inicio del Universo.

También han comprobado que habitualmente se trata de objetos de poca masa y pequeño tamaño, pero aunque sean hasta mil veces menores en masa que nuestra galaxia, en sus brotes intensos de formación estelar nacen tantas o más estrellas que en la Vía Láctea. Son además objetos muy poco comunes: representan menos del 0,2% del total de galaxias, y hay solamente una por cada cuatro grados cuadrados del cielo --el área equivalente a 16 lunas llenas--.

Este tipo de galaxias tienen una especial relevancia astrofísica porque comparten muchas propiedades con las primeras galaxias que se formaron en el Universo. Ahí reside una importante utilidad adicional de este trabajo ya que descubre una gran cantidad de sistemas cercanos --localizados a menos de 800 millones de años luz de la Tierra--, pero con propiedades «primitivas».

Según ha detallado el doctor Lumbreras, «esto permite analizar estas galaxias cercanas con mucho detalle, algo casi imposible con los objetos muy lejanos, para así comprender mejor las etapas más antiguas del Universo, que aún resultan en buena parte desconocidas».

Además, ha añadido: «Este tipo de estudio es necesario para complementar las observaciones directas de las primeras galaxias que está realizando el Telescopio Espacial James Webb (NASA/ESA/CSA)».

Algunas galaxias de este tipo ya han sido estudiadas con detenimiento, pero no hay todavía una explicación definitiva de por qué ocurren estos brotes intensos de formación estelar, aunque se ha propuesto diversas hipótesis: pueden estar causados por mecanismos como interacciones gravitatorias con otras galaxias, o caída de gas intergaláctico sobre ellas. Se espera que análisis más detallados de la muestra descubierta en este trabajo, algunos ya en marcha, contribuirán a dar respuestas a estas incógnitas.