Las galaxias espirales son una de las estructuras más atrayentes de la Astronomía, cuya naturaleza no está aún totalmente comprendida. Los astrónomos disponen actualmente de dos clases de teorías para explicar esas estructuras, dependiendo del entorno de la galaxia, pero, un nuevo estudio que se publicará en el Astrophysical Journal, sugiere que una de esas teorías puede ser errónea.

M66 fotografiada por el Hubble

Para las galaxias con acompañantes cercanas, los astrónomos han sugerido que las fuerzas de marea pueden generar la estructura espiral. No obstante, las galaxias aisladas requieren de otro mecanismo para conformar estas estructuras sin la intervención de otra galaxia vecina. Una posible solución a esta cuestión fue formulada en 1964 por Lin & Shu, quienes sugirieron que la estructura serpenteante es una mera ilusión. Más bien, los brazos no son estructuras en movimiento, sino zonas de una mayor densidad que se mantienen estacionarias con estrellas que entran y salen de las mismas, de manera similar a un atasco de tráfico que mantiene su posición aunque los coches que lo integran entren y salgan. Esta teoría ha sido denominada como teoría de la densidad de onda de Lin-Shu y ha constituido un gran éxito. Escritos anteriores informaban de un avance de las zonas más frías, zonas HI y polvo a las regiones interiores de los brazos en espiral, las cuales colisionaban con las regiones de mayor densidad y provocaban la formación de estrellas, generando las del tipo O y B (*) que agonizaban antes de salir de la estructura, dejando las estrellas de menor masa para poblar el resto del disco.

Una de las principales preguntas a esta teoría ha sido la longevidad de la región superdensa. De acuerdo con Lin & Shu y con muchos otros astrónomos, estas estructuras son estables durante largos periodos de tiempo. Otros han sugerido que la densidad de la onda va y viene en tiempos de vida relativamente cortos de forma periódica. Esto sería similar a las luces de giro de tu coche y del que va delante de ti, que a veces parecen que están sincronizadas para desfasarse de nuevo después de escasos minutos. En las galaxias, el patrón estaría compuesto por órbitas individuales de las estrellas, las cuales, periódicamente se alinearían para crear los brazos en espiral. Dilucidar cual de ellas es cierta ha constituido un desafío.

Para ello, la nueva investigación dirigida por Kelly Foyle de la Universidad McMaster de Ontario, examinó la progresión de la formación de estrellas y como el gas y polvo ingresan en la región de choque producida por la densidad de onda de Lin-Shu. Si la teoría fuese correcta, se debería esperar un avance en el que se podría encontrar por vez primera gas HI frío y monóxido de carbono y acto seguido, mermas de Hidrógeno molecular caliente con emisiones a 24 μm de las estrellas que se están formando en las nubes, y finalmente, otra en UV de las ya formadas y de las estrellas no oscurecidas.

El equipo examinó 12 galaxias en espiral cercanas incluyendo a M 51, M 63, M 66, M 74, M 81 y M 95. Estas personifican algunas tipos de galaxias con grandes espirales, espirales barradas, lenticulares y espirales interactuando.

Cuando se utilizó un algoritmo de ordenador para examinar cada una de estos razonamientos que pudieran dar apoyo a la teoría de Lin-Shu, el equipo manifestó de que no podrían encontrar diferencias entre las tres fases diferentes de formaciones estelares. Esto contradice los estudios anteriores (que fueron realizados “a ojo” y por tanto expuestos a posibles errores) y arroja dudas acerca de las estructuras en espiral de larga duración, según predice la teoría de Lin-Shu. En cambio, esta conclusión está de acuerdo con la posibilidad de que efímeros brazos espirales se separen y cambien periódicamente de forma.

Otra opción, es la que rescata la teoría de densidad de ondas, en la que existen múltiples “patrones de velocidades” que producen más densidades de ondas complejas y por lo tanto, desdibuja los desplazamientos previstos. Esta posibilidad se apoya en un estudio de 2009, que asigna estas velocidades y encontró que, varias galaxias espirales son propensas a presentar este comportamiento. Por último, el equipo advierte de que la técnica en si puede presentar errores y subestimar la emisión de cada zona de formación estelar. Para resolver esta cuestión, los astrónomos necesitan desarrollar modelos más refinados y explorar las regiones con mayor detalle y en más galaxias.

Fuente: Universe Today

(*). N del T Esta clasificación distingue las estrellas de acuerdo a su espectro luminoso y su temperatura superficial. Una medida simple de esta temperatura es el índice de color de la estrella.

La clasificación es W, O, B, A, F, G, K, M, L y T yendo de mayor a menor temperatura. Las estrellas de tipo O, B y A son muy calientes, y el tipo M es considerablemente más frío. Los tipos W, L y T se introdujeron recientemente. La temperatura superficial que determina la clase espectral, también determina el color de la estrella. De esta manera, las estrellas O son azules, mientras que estrellas de menor temperatura superficial (clases K o M) son rojizas.