Los vientos intergalácticos son esenciales para la evolución de las galaxias

Los vientos galácticos son el resultado de la explosión de estrellas masivas; permiten el intercambio de materia entre las galaxias y su entorno y desempeñan un papel fundamental en la evolución de las galaxias al regular su acumulación de masa y formación estelar.

Por primera vez, un equipo internacional de astrónomos ha observado en tres dimensiones que el gas de las galaxias espirales es expulsado hacia arriba y hacia abajo a gran velocidad, lejos de la galaxia, lo que confirma la teoría de la evolución de las galaxias según la cual las galaxias con formación estelar impulsan vientos intergalácticos al expulsar su gas a lo largo de los polos.

Aunque esto ya se había observado en el universo local, este fenómeno se ha observado en galaxias que tienen más de 7 mil millones de años y que están formando estrellas activamente.

El escondite galáctico

Los vientos galácticos, o flujos de salida, son importantes en los modelos que describen la formación de galaxias; pero son difusos y de baja densidad de gas y bajo brillo superficial, lo que significa que pueden ser difíciles de detectar.

Las galaxias crecen absorbiendo gas de su entorno. Se cree que este crecimiento es reprimido por estrellas jóvenes y agujeros negros supermasivos, que expulsan gas al espacio a través de ondas de choque. Se desconoce exactamente qué sucede, pero sin fuertes flujos de gas, las galaxias podrían volverse demasiado grandes.

Investigadores dirigidos por Yucheng Guo, del Centro de Investigación Astrofísica de Lyon y del Centro Nacional de Investigación Científica (CNRS), combinaron imágenes de más de cien galaxias tomadas durante tiempos de exposición muy largos por el Explorador Espectroscópico de Unidades Múltiples (MUSE), un instrumento integrado en el Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral (ESO).

Magnesio y morfología

Para observar los vientos galácticos, los investigadores estudiaron las señales de emisión de átomos de magnesio de casi doscientas galaxias espirales distantes; esto les permitió mapear la morfología de los vientos. En la mitad de estas galaxias, observaron el disco de canto, y en la otra mitad, el disco estaba de frente y parecía un círculo.

En las galaxias de borde, la salida de gas era perpendicular hacia arriba y hacia abajo. "Detectamos el gas a decenas de miles de años luz de la galaxia, moviéndose a través del espacio intergaláctico a cientos de kilómetros por segundo", afirma Yucheng Guo, primer autor del estudio de Nature.

"Para mí es un verdadero hito que finalmente seamos testigos de fugas de gas intergaláctico desde galaxias ordinarias", afirma el coautor Joop Schaye, de la Universidad de Leiden. "Hasta ahora, las observaciones han sido difíciles de interpretar, pero gracias a este estudio ya no podemos ignorar los vientos bipolares".

Ahora que han mapeado los flujos y velocidades promedio de gas, los investigadores pueden probar y ajustar sus simulaciones por computadora de la evolución de las galaxias para aclarar cómo crecen las galaxias. También esperan medir hasta dónde se extienden estos vientos y la cantidad de materia que transportan.

"Aún no sabemos mucho sobre sus propiedades físicas, como su tamaño y fuerza, o cómo varían con el tiempo y en los diferentes tipos de galaxias", afirma Guo. "Responder a estas preguntas requerirá observaciones más profundas e instalaciones de próxima generación, como el instrumento BlueMUSE en el VLT y el Telescopio Espectroscópico de Campo Amplio (WST)".