Las galaxias, en apariencia inmutables, se hallan en un estado de flujo motivado por varios factores que impulsan su evolución. Entre ellos destaca la formación de estrellas, que nacen a partir de grandes y frías nubes de gas molecular y cuya abundancia depende del gas disponible. El proyecto MASCOT, impulsado por el Observatorio Europeo Austral (ESO) y que cuenta con la participación del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), nació para estudiar este gas frío, fundamental para comprender la evolución galáctica. Con carácter de legado, o de liberación de datos pública y abierta, el proyecto acaba de difundir sus primeros resultados, con observaciones en detalle de unas doscientas galaxias.

“Las galaxias que observamos en el universo actual exhiben gran variedad de propiedades, pero suelen catalogarse en azules y rojas, es decir, galaxias que forman estrellas y galaxias apagadas donde ya apenas nacen estrellas. Pocas galaxias muestran características intermedias y se localizan en el llamado «valle verde”, lo que plantea un problema: si el proceso de evolución galáctica fuera simplemente cuestión del lento agotamiento del gas, esperaríamos ver muchas más galaxias en el valle verde. Así, algún mecanismo debe estar deteniendo la formación de estrellas, haciendo que la transición del azul al rojo sea relativamente rápida”, apunta Sara Cazzoli, investigadora del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) que participa en el proyecto.

La galaxia espiral NGC 1559, un ejemplo de galaxia local con formación estelar. Crédito: NASA/ESA/Hubble.

MASCOT, dirigido por Dominika Wylezalek (Universidad de Heidelberg), estudiará en detalle un conjunto de galaxias de la base de datos MaNGA (acrónimo en inglés de Cartografía de galaxias cercanas en el Observatorio de Apache Point) un proyecto que observó diez mil galaxias y aportó mapas bidimensionales de, por ejemplo, la velocidad y edad de las estrellas en las galaxias, la abundancia de elementos o el ritmo de formación estelar. Sin embargo, MaNGA no aportó datos sobre la fase fría del gas, y ahí reside el objetivo de MASCOT, que estudiará el contenido de gas molecular disponible para la formación de estrellas, además de la relación entre las propiedades del gas molecular, como su masa y cinemática, y el ritmo de formación y composición de las estrellas.

En esta primera serie de datos el equipo científico ha observado que, al relacionar la masa del gas molecular con las edades estelares, las galaxias con menos gas tienden a mostrar poblaciones estelares más viejas cerca del centro galáctico, lo que constituye un indicio de que el apagado de las galaxias, o el cambio de azul a rojo, se produce desde dentro hacia afuera.

“Para explicar este enfriamiento se está explorando la retroalimentación debida a la actividad de los agujeros negros supermasivos y/o a la formación violenta de estrellas. Estos procesos pueden desencadenar la formación de grandes movimientos de gas, los supervientos galácticos, y calentar así el medio interestelar frío. De esta manera se ralentiza o, en los casos más extremos, cesa la formación de estrellas, primero en el centro de las galaxias y luego en las zonas más periféricas”, apunta Sara Cazzoli (IAA-CSIC).

El estudio MASCOT se lleva a cabo desde el Radio Observatorio de Arizona (ARO), una antena de doce metros capaz de detectar el gas frío, y esta publicación de datos representa algo más de la mitad de las 1400 horas de observación disponibles. La muestra total estudiada será de unas 250 o 300 galaxias.

Referencia bibliográfica: 

D. Wylezalek et al. «MASCOT – An ESO-ARO legacy survey of molecular gas in nearby SDSS MaNGA galaxies: I. first data release, and global and resolved relations between H2 and stellar content». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Vol 510, Issue 3, March 2022 https://doi.org/10.1093/mnras/stab3356