Las galaxias situadas en los grandes “vacíos” del Universo envejecen más despacio

Las galaxias que viven en las regiones más vacías del Universo evolucionan de forma distinta al resto: conservan mejor el gas, forman estrellas durante más tiempo y envejecen más lentamente. Esa es la principal conclusión de un estudio que ha analizado con un nivel de detalle sin precedentes más de doscientas galaxias situadas en los llamados vacíos cósmicos.

Representación de la estructura a gran escala del Universo. Las galaxias coloreadas representan las galaxias en vacíos usadas en CAVITY. El color y tamaño de las galaxias no está representado a escala. Créditos: Andoni Jiménez 

La investigación, publicada en Astronomy & Astrophysics, muestra que el entorno donde vive una galaxia influye directamente en cómo evoluciona con el paso del tiempo.

Qué son los vacíos cósmicos y por qué interesan a los astrónomos

El Universo no está repartido de manera uniforme. Las galaxias se agrupan formando una enorme red cósmica compuesta por cúmulos, filamentos y paredes galácticas. Entre esas estructuras existen regiones gigantescas con muy poca materia conocidas como vacíos cósmicos.

Aunque no están completamente vacíos, contienen muchas menos galaxias que otras zonas del Universo. Precisamente por eso, los astrónomos los consideran un laboratorio ideal para entender hasta qué punto el entorno condiciona la evolución galáctica.

Esta simulación por supercomputadora, que observa nuestro vecindario cósmico desde el exterior, es una reconstrucción realista y basada en datos de la red de materia oscura que ha guiado a las galaxias hasta sus posiciones actuales. Allí donde se cruzan enormes filamentos oscuros, se agrupan galaxias brillantes. Crédito: Simulación y reconstrucción – Steffen Hess y Francisco-Shu Kitaura / Visualización – Tom Abel y Ralf Kaehler.

Más gas, menos polvo y mayor formación de estrellas

Los resultados del estudio muestran que las galaxias situadas en vacíos cósmicos presentan una formación estelar más intensa y contienen menos polvo, especialmente en sus regiones externas.

“Nuestros resultados indican que las galaxias situadas en vacíos cósmicos conservan mejor su gas y mantienen una formación estelar más activa”, explica Ana Conrado, investigadora del Instituto de Astrofísica de Andalucía y responsable del estudio.

El efecto es especialmente visible en galaxias que se encuentran en transición entre galaxias espirales y elípticas, lo que sugiere que ese proceso evolutivo ocurre de forma más lenta en estos entornos aislados.

Galaxias descubiertas por el SDSS. Los puntos rojos son galaxias con luz estelar más roja, lo que indica que son galaxias más antiguas y, a menudo, más grandes. La distribución en forma de red de las galaxias a gran escala se puede apreciar a simple vista. Un mayor desplazamiento al rojo corresponde a una mayor distancia de la Tierra, que se encuentra en el centro de la imagen. La imagen muestra galaxias situadas a una distancia de unos 2.000 millones de años luz. Crédito: M. Blanton y SDSS

Además, el estudio apunta a que estas galaxias contienen más gas porque sufren menos perturbaciones y pueden seguir alimentándose del material que las rodea durante más tiempo.

El detalle que cambia la forma de estudiar galaxias

Hasta ahora, la mayoría de investigaciones sobre galaxias en vacíos cósmicos analizaban toda la galaxia como si fuese un único punto de luz.

“Sería como estudiar una ciudad observando únicamente su brillo desde el espacio: no podríamos distinguir barrios, calles o zonas diferentes”, explica el investigador Rubén García Benito.

Para superar esa limitación, el equipo utilizó una técnica capaz de estudiar distintas regiones dentro de cada galaxia y analizar cómo cambian sus propiedades internas.

Un mapa más preciso de cómo evoluciona el Universo

La investigación utilizó datos del proyecto CAVITY, desarrollado a partir de observaciones realizadas en el Observatorio de Calar Alto.

Gracias a esta tecnología, los científicos pudieron estudiar el gas ionizado de más de doscientas galaxias y compararlo con el de galaxias situadas en otros entornos de la red cósmica.

Los resultados refuerzan una idea cada vez más importante en astronomía: el lugar del Universo en el que nace y vive una galaxia puede determinar cómo envejece, cuánto tiempo forma estrellas y cómo cambia con miles de millones de años.