Antes de que nuestro universo cumpliera su mil millones de años, se formó una galaxia inusual y comenzó a azotar nuevas estrellas a velocidades asombrosas. Luego, apenas 800 millones de años después, la galaxia ultramasiva de repente se quedó en silencio, según un nuevo estudio.
La enorme galaxia, llamada XMM-2599, se destacó como una rareza en los primeros días del universo.
"En general, las galaxias de formación temprana deberían ser más pequeñas en masa, porque el modelo actual de formación de estructuras es jerárquico: se esperaría que las galaxias pequeñas de baja masa se formaran primero, y luego se fusionarían para formar galaxias más masivas más grandes en un más tarde ", dijo en un comunicado el coautor Danilo Marchesini, profesor de física y astronomía en la Universidad de Tufts. Pero XMM-2599, con seis veces la masa de la Vía Láctea, desafía completamente estas predicciones.
Algunos modelos numéricos predicen que tales galaxias monstruosas existieron en el universo temprano, pero se espera que esas galaxias pronosticadas formen activamente estrellas, dijo en un comunicado Gillian Wilson, profesora de física y astronomía en la Universidad de California, Riverside (UCR). de: la Universidad. "Lo que hace que XMM-2599 sea tan interesante, inusual y sorprendente es que ya no está formando estrellas".
Y nadie sabe por qué.
Marchesini, Wilson y sus colegas describieron el descubrimiento desconcertante en un nuevo estudio publicado hoy (5 de febrero) en The Astrophysical Journal Letters.
El equipo detectó el XMM-2599 midiendo la radiación electromagnética que emana de estrellas distantes, lo que permite a los investigadores determinar las propiedades químicas y físicas de las galaxias. La radiación a menudo debe viajar a través de vastas extensiones de espacio antes de llegar a los instrumentos terrestres, y el viaje puede llevar mucho tiempo. Eso significa que, al tomar medidas espectroscópicas, los científicos pueden vislumbrar cómo era nuestro universo en el pasado distante.
Utilizando sus mediciones, el equipo desarrolló modelos matemáticos para predecir cómo se habría formado XMM-2599 a través del tiempo. "Incluso antes de que el universo tuviera 2 mil millones de años, XMM-2599 ya había formado una masa de más de 300 mil millones de soles, convirtiéndolo en una galaxia ultramasiva", autor principal Benjamin Forrest, investigador postdoctoral en el Departamento de Física y Astronomía de la UCR, dicho en la declaración de UCR.
El modelo sugiere que la galaxia generó la mayoría de sus estrellas en un "gran frenesí" cuando el universo tenía menos de mil millones de años, dijo Forrest. Durante el pico de producción, la galaxia produjo más de 1,000 masas solares cada año; Al mismo tiempo, nuestra Vía Láctea formó solo una nueva estrella, señaló el comunicado. Los modelos predijeron que XMM-2599 debería haber seguido produciendo nuevas estrellas, como lo hicieron la mayoría de las galaxias en esa época de la historia cósmica. En cambio, la galaxia monstruo se quedó inactiva, tal vez debido a la falta de combustible o debido a la actividad del agujero negro en su centro, dijo Wilson.
"Hemos capturado XMM-2599 en su fase inactiva", dijo Wilson. Si bien la galaxia ya no crea nuevas estrellas, no puede perder nada de su masa acumulada, agregó. "Con el paso del tiempo, ¿podrían atraer gravitacionalmente las galaxias cercanas que forman las estrellas y convertirse en una brillante ciudad de galaxias?"
En teoría, XMM-2599 podría convertirse en una figura central en uno de los "cúmulos de galaxias más brillantes y masivos del universo local", dijo el coautor Michael Cooper, profesor de astronomía en la Universidad de California en Irvine. Declaración de la UCR. "Alternativamente, podría continuar existiendo de manera aislada. O podríamos tener un escenario que se encuentre entre estos dos resultados".
Los autores aún no saben por qué XMM-2599 dejó de producir estrellas, o cómo podría evolucionar la galaxia en el futuro. Concluyen que, dada la repentina inactividad de la galaxia, la existencia de XMM-2599 "nuestra comprensión actual de cómo se forman y evolucionan las galaxias ultramasivas en el universo primitivo".
