La mayoría de las galaxias que presentan formación estelar intensa se hallan dentro de una nube de hidrógeno neutro frío, que actúa como el combustible a partir del que se formarán nuevas estrellas. Se trata de un gas difuso, extremadamente débil, que solo puede detectarse en longitudes de onda de radio y que se extiende más allá de la región visible de la galaxia. La observación de este gas permite comprender los procesos evolutivos que tienen lugar en las galaxias, y un equipo científico con participación del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) ha hallado, con el radiotelescopio MeerKAT, un objeto de estudio idóneo: el grupo de galaxias más rico en hidrógeno neutro conocido.

«La distribución del hidrógeno neutro en estas galaxias ha revelado interesantes morfologías perturbadas que sugieren que las galaxias del grupo se influyen entre sí. Por ejemplo, encontramos un par de galaxias que interactúan y que potencialmente se fusionarán para formar una nueva galaxia con una apariencia completamente transformada”, señala Shilpa Ranchod, investigadora de la Universidad de Pretoria que encabeza el estudio.

Imagen del grupo de galaxias con imágenes ópticas en tres colores de cada galaxia miembro utilizando datos de la cámara Hyper-Suprime en el telescopio Subaru. El contorno rojo indica la extensión del hidrógeno neutro alrededor de cada galaxia. Crédito: Shilpa Ranchod / Proyecto MIGHTEE / HSC.

El hallazgo se enmarca en el proyecto de legado MIGHTEE (MeerKAT International Gigahertz Tiered Extragalactic Exploration), uno de los grandes cartografiados que se están desarrollando con el telescopio MeerKAT (Sudáfrica) en el que participa un equipo científico internacional. MeerKAT es el precursor sudafricano del Square Kilometre Array (SKA), que será la mayor infraestructura científica sobre el planeta, y tiene como objetivo responder a preguntas fundamentales sobre la formación y evolución de las galaxias. Su excepcional sensibilidad permite conocer mejor los factores que impulsan la evolución de las galaxias.

Este nuevo grupo de galaxias se encuentra en una zona del cielo que se ha estudiado en profundidad con otros radiotelescopios, pero solo con MeerKAT ha sido posible observar con tanta claridad la estructura del grupo. El entorno de las galaxias afecta en gran medida a cómo crecen y evolucionan las galaxias, y las observaciones del hidrógeno neutro con MeerKAT ofrecen una nueva ventana de observación de estas estructuras.

“Este es solo un avance de lo que nos va a mostrar el proyecto de legado MIGHTEE de MeeeKAT, y a su vez de los descubrimientos que realizaremos con el SKA. Se trata de un caso de especial interés para la línea de investigación que coordino en el IAA ya que, a diferencia de los grupos densos de galaxias con alta deficiencia en gas atómico con los que solemos trabajar y que, según propusimos, serían más evolucionados, en este caso se ha detectado mucho gas, lo que sugiere que estamos ante un grupo en una fase evolutiva temprana, es decir, un grupo en formación”, señala Lourdes Verdes-Montenegro, investigadora del IAA que participa en el estudio y que coordina la participación española en el SKA.

Su abundancia en hidrógeno neutro apunta a que se trata de un grupo de galaxias en proceso de formación.

Este descubrimiento ayudará a sentar las nuevas bases para comprender cómo las galaxias se ensamblan en grupos y se transforman con la interacción con el entorno. MeerKAT, por su parte, constituye un paso importante en la dirección del SKA, ya que proporciona una visión de los futuros proyectos científicos y ejemplos sobre cómo superar los numerosos retos técnicos que implica su todo potencial científico.

Referencia bibliográfica: 

S. Ranchod et al. «MIGHTEE-HI: Discovery of an HI-rich galaxy group at z = 0.044 with MeerKAT». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, July 2021. https://arxiv.org/abs/2107.01237