Títutlo: NGC5846-UDG1: A galaxy formed mostly by star formation in massive, extremely dense clumps of gas
Autores: Shany Danieli, Pieter van Dokkum, Sebastian Trujillo-Gomez, J. M. Diederik Kruijssen, Aaron J. Romanowsky, Scott Carlsten, Zili Shen, Jiaxuan Li, Roberto Abraham, Jean Brodie, Charlie Conroy, Jonah S. Gannon, Johnny Greco
Institución del primer autor: Department of Astrophysical Sciences, Princeton University
Estado: Sometido a ApJ letters, disponible en arXiv.
Astrobite original: Counting clusters to probe ancient star formation por Katy Proctor.
La estrellas pueden sobrevivir en cualquier tipo de lugares: mientras algunas viven en galaxias, otras pueden vivir estrechamente atadas a cúmulos de estrellas que a su vez están orbitando una galaxia. Las estrellas que viven en los cúmulos más densos y viejos (cúmulos globulares) se han formado en condiciones extremas, en regiones del espacio joven donde la presión de gas era extremadamente alta. Los cúmulos globulares son entonces reliquias ancestrales que guardan información sobre las condiciones de la formación de estrellas en un universo joven.
En el artículo de hoy se habla sobre la galaxia ultra difusa NGC5846-UDG1 (UDG1) para la cual, los autores, utilizaron observaciones del telescopio espacial Hubble para estudiar la población de cúmulos globulares (CGs) de la misma (en la Figura 1 podemos ver los CGs que se encuentran dentro de la galaxia UDG1).
Figura 1. Imagen en la banda V de UDG1 (puntos grises difusos) y los candidatos a CG (puntos negros). Imagen adaptada de la figura 1 del artículo original.
¡Una galaxia repleta de CGs!
Uno de los resultados clave del estudio realizado a la galaxia UDG1 es que contiene un número significativo de CGs mayor a lo que se espera para galaxias de masa similar, con un estimación inicial de 59 (+/-9) CGs!. Adicionalmente, los autores han estimado el brillo de los CGs en relación al brillo total de la galaxia. Encontraron que el brillo de los CGs constituye aproximadamente el 13% del brillo total de UDG1, siendo la fracción más alta de estrellas en CGs encontrados en cualquier galaxia hasta la fecha (es 100 veces mas de lo que se ha encontrado en la Vía Láctea).
Mientras que la fracción de CGs con respecto a UDG1 es del 13%, se estima que este valor era aún más alto en etapas tempranas en la evolución de UDG1 debido a la evolución dinámica de los CGs. Es decir, se espera que los CGs interactuen con el medio y pierdan masa (o sean completamente destruidos) con el tiempo via el desprendimiento de marea (tidal stripping en inglés). Las estrellas que se separan de los CGs terminan contribuyendo de manera significativa a la población de estrellas en una galaxia.
Es posible que se pierda entre el 80%-90% de masa estelar en los CGs debido al proceso de pérdida de masa que experimentan durante toda su vida. Conociendo la fracción actual de CGs en UDG1 del 13%, los autores encontraron la fracción de CGs inicial (antes de cualquier pérdida de masa), siendo del 65%, utilizando un modelo analítico. Este resultado indica que la mayoría de las estrellas en UDG1 fueron formadas en CGs enlazados, producto de nubes de gas extremadamente densas.
Los resultados se muestran en la Figura 2 donde se indica la proporción de masa acumulada en los CGs.
Figura 2. Fracción acumulada de la masa en los CGs de UDG1 en comparación con lo encontrado en la Vía Láctea. La línea negra indica lo observado actualmente, la línea morada indica el modelo del valor esperado al momento de su formación y la línea naranja son los valores encontrados en la Vía Láctea. M_cl indica la masa estelar total de los CGs.
Implicaciones en la formación estelar
La gran diferencia entre las fracciones de CGs encontradas en UDG1 y la Vía Láctea resaltan las condiciones únicas en las que la galaxia UDG1 fue formada originalmente. El factor principal que explicaría la tasa de formación estelar en UDG1 es posiblemente la formación de CGs (y la destrucción de los mismos), en donde las estrellas fueron formadas en nubes de gas extremadamente densas y de alta presión. Esta idea se sostiene dado al hecho de que tanto la distribución espacial y las edades de las estrellas en los CGs son muy similares a los valores de las estrellas en la galaxia en UDG1, concluyendo que las estrellas en UDG1 provienen de CGs que fueron afectados por el ambiente hostil donde fueron formados.
Es poco probable que UDG1 sea la única galaxia en su clase. Los autores resaltan el hecho de que existen señales de otras galaxias UDGs encontradas en el cúmulo de Coma con características similares a UDG1. Aunque los errores en las medidas en UDG1 sean muy altos, debido a que el cúmulo de Coma se encuentra muy lejos, ¡la posibilidad de construir una galaxia a través de formación estelar proveniente nubes de gas extremadamente densas a edades tempranas es muy prometedor!
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