El estudio de NGC 1427A reveló que su particular estructura no responde a un único fenómeno, sino a una combinación de interacciones ocurridas durante millones de años. La galaxia se encuentra actualmente en un proceso de disminución de su capacidad para formar nuevas estrellas.
SANTIAGO, CHILE – Tras más de tres décadas de interrogantes, investigadores del Centro de Astrofísica y Tecnologías Afines (CATA) lograron reconstruir la historia reciente de NGC 1427A, una galaxia enana ubicada en el cúmulo de Fornax, a unos 55 millones de años luz de la Tierra, y explicar el origen de varias de las características que durante años desconcertaron a la comunidad astronómica.
La investigación determinó que su morfología irregular, las extensas colas de material y las zonas de formación estelar alejadas de su centro son el resultado de al menos tres procesos ocurridos en distintas escalas de tiempo, entre ellos encuentros con otras galaxias y el efecto que actualmente ejerce sobre ella el ambiente del cúmulo.
El trabajo fue liderado por Juan Pablo Carvajal, Investigador Adscrito de CATA y doctorando de la Pontificia Universidad Católica de Chile (UC), junto a Thomas Puzia, Investigador Principal de CATA y académico de la UC, además de otros científicos nacionales e internacionales.
Actualmente, NGC 1427A atraviesa el gas caliente que llena el cúmulo de Fornax. Este desplazamiento genera una presión que actúa como una especie de viento y va retirando progresivamente el gas frío de la galaxia, fenómeno denominado ram pressure stripping o desprendimiento por presión dinámica.
A este proceso se suma un encuentro cercano ocurrido hace entre 30 y 100 millones de años con otra galaxia enana, probablemente FCC 229, que habría alterado el gas, polvo y estrellas de NGC 1427A. Los investigadores también encontraron evidencias de otras perturbaciones producidas durante los últimos mil millones de años.
El análisis permitió concluir que varias de las hipótesis planteadas anteriormente —entre ellas una posible colisión entre galaxias enanas o la acción de las mareas gravitacionales del cúmulo— explicaban parcialmente lo observado, pero ninguna era suficiente por sí sola para reconstruir la evolución completa de NGC 1427A.
Además, el equipo identificó por primera vez evidencia contundente de que el polvo presente dentro de la galaxia también está siendo desplazado.
“Nuestro estudio aporta por primera vez evidencia contundente de que el polvo también ha sido desplazado dentro de la galaxia. Esto demuestra que el ram pressure stripping (desprendimiento por presión dinámica) no solo está afectando el material que la rodea, conocido como medio circumgaláctico, sino también el gas y el polvo que se encuentran en su interior, es decir, el medio interestelar”, explicó Juan Pablo Carvajal.
Una galaxia que comienza a “apagarse”
Otro de los principales resultados indica que NGC 1427A está entrando en una fase de quenching o apagado, proceso en el que disminuye gradualmente su capacidad para generar nuevas estrellas.
Hace entre 30 y 40 millones de años, la galaxia registró un intenso episodio de formación estelar. Actualmente, esa actividad se encuentra en declive, entregando a los científicos la posibilidad de observar una etapa de transición difícil de detectar en este tipo de sistemas.
Según Thomas Puzia, las distintas componentes de NGC 1427A conservan rastros de acontecimientos ocurridos en momentos diferentes de su evolución.
“Las estrellas viejas recuerdan la caída al cúmulo hace miles de millones de años; la cola de hidrógeno neutro registra una perturbación de hace algunos cientos de millones de años; y la formación estelar ultravioleta delata un encuentro cercano hace apenas 30-100 millones de años. Sólo leyendo todos esos relojes a la vez se entiende la transformación completa”, señaló.
La investigación también permitió abordar otras interrogantes. Los científicos establecieron que las estrellas y el gas ya no se desplazan de manera coordinada, sino que giran alrededor de ejes diferentes, lo que constituye una señal de la acción de fuerzas externas sobre el gas.
Asimismo, una región brillante situada al norte de NGC 1427A, que durante años fue considerada como una posible segunda galaxia en proceso de fusión, sería en realidad una zona de formación estelar perteneciente a la propia NGC 1427A.
Observaciones desde distintos telescopios
Para reconstruir la evolución de la galaxia, los investigadores combinaron observaciones realizadas en diferentes regiones del espectro electromagnético. El principal instrumento utilizado fue MUSE, instalado en el Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral (ESO), que permitió analizar el movimiento de estrellas y gas, la edad y composición química de las estrellas, la formación estelar y la distribución del polvo.
El estudio incorporó además información del telescopio espacial AstroSat/UVIT, obtenida por Prasanta Kumar Nayak, Investigador Postdoctoral de CATA y la UC; mediciones de hidrógeno neutro realizadas por el radiotelescopio MeerKAT, en Sudáfrica; y datos de los telescopios espaciales Spitzer y Herschel, además del observatorio ALMA.
Las observaciones ultravioletas permitieron detectar hacia el noreste una zona donde nacieron estrellas, probablemente como consecuencia del encuentro con FCC 229, pero que actualmente presenta muy poca actividad.
“Los datos de AstroSat/UVIT revelaron una formación estelar irregular y fragmentada, que se extiende mucho más allá de lo que es visible en otras observaciones. Esta región actúa como un ‘recuerdo que se desvanece’ de aquel episodio”, detalló Prasanta Kumar Nayak.
Un caso de estudio para comprender otras galaxias enanas
Debido a que las galaxias enanas son las más abundantes del Universo y sus períodos de transformación pueden ser breves y difíciles de observar, los investigadores plantean que NGC 1427A podría convertirse en un caso de referencia para estudiar cómo el entorno de los cúmulos modifica este tipo de galaxias.
El próximo desafío será determinar si el proceso observado también resulta relevante para otras galaxias enanas y conocer sus efectos a nivel de poblaciones completas.
“En este caso estamos estudiándolo a escala de una galaxia, pero queremos entender qué efectos tiene este proceso sobre el grupo de una población. Algo que no se ha hecho hasta ahora”, concluyó Juan Pablo Carvajal.
El estudio, desarrollado por investigadores de CATA, proyecto financiado por la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo (ANID), contó también con la participación de Rohan Rahatgaonkar y Julio Chanamé, investigadores de CATA, además del científico chileno Matías Blaña, investigador del Centro Espacial Nacional.
