Investigando las protuberancias en discos rojos de galaxias

En este estudio, miramos un grupo especial de galaxias llamadas Break Bulges en Red Disks, o BreakBRDs. Estas galaxias tienen centros brillantes donde se están formando nuevas estrellas, mientras que sus partes exteriores se han vuelto menos activas en la Formación de Estrellas. Este comportamiento es diferente al de las galaxias espirales típicas, que normalmente hacen crecer sus áreas de formación estelar de adentro hacia afuera.

#Entendiendo el Contenido de gas

Para entender cómo se comportan estas galaxias, analizamos su contenido de gas. Descubrimos que los BreakBRDs generalmente tienen menos gas de hidrógeno neutro (H1) en comparación con otras galaxias en formación estelar, pero más que las galaxias que están "apagadas" o que ya no forman estrellas. También encontramos que el tiempo que tarda el gas en los BreakBRDs en agotarse es mucho más corto que en las galaxias en formación estelar regulares.

Además, la composición química del gas en los BreakBRDs muestra una gama más amplia de metalicidades en comparación con las galaxias de formación estelar normales. Esto significa que el gas en los BreakBRDs tiene una mezcla de diferentes elementos, y su composición promedio es un poco más alta de lo que generalmente se encuentra en otras galaxias.

También notamos que los BreakBRDs no siguen el patrón habitual que se ve en la Relación Baryónica Tully-Fisher, que vincula la masa de las estrellas y el gas de una galaxia con qué tan rápido rota. Los BreakBRDs tienen menos masa para su velocidad de rotación en comparación con las galaxias típicas.

#Cambios en la Formación de Estrellas

La formación de estrellas es una forma clave de categorizar galaxias. Desde el pico de formación estelar en el universo, ha habido un aumento significativo en galaxias que ya no están formando estrellas. Este estudio muestra que los BreakBRDs están en una posición única, cayendo entre galaxias activas en formación estelar y aquellas que han cesado la formación estelar.

El estudio también revela que la forma en que las galaxias dejan de formar estrellas varía. Mientras que la mayoría de las galaxias experimentan una reducción en la formación de estrellas de adentro hacia afuera, algunas podrían mostrar el efecto contrario, donde las partes exteriores se vuelven inactivas debido a factores ambientales, como la presión de galaxias vecinas.

#Explorando el Comportamiento de las Galaxias

Estudiamos específicamente las galaxias BreakBRD para ver cómo su actividad se relaciona con su estructura e interacciones pasadas. Las observaciones indican que algunas de estas galaxias pueden haber pasado por eventos de Fusión recientes o interacciones con otras galaxias. Esto podría explicar por qué su contenido de gas es más bajo y por qué muestran signos de estar en las primeras etapas de detener la formación estelar.

El comportamiento de los BreakBRDs sugiere que probablemente están pasando por un proceso de apagado "de afuera hacia adentro" donde su formación estelar se desacelera desde los bordes exteriores primero. Esto contrasta con lo que se ve típicamente en galaxias que lentamente dejan de formar estrellas de adentro hacia afuera.

#Comparación con Otras Poblaciones de Galaxias

Para entender mejor a los BreakBRDs, los comparamos con dos otros grupos: las galaxias típicas en formación estelar y aquellas conocidas como galaxias del Valle Verde, que están entre la formación estelar activa e inactiva. Encontramos que los BreakBRDs tienen una mezcla de contenido de gas independiente de su masa estelar, pero sus fracciones de gas son generalmente más bajas que las de las galaxias en formación estelar.

También tienen tiempos de agotamiento de gas más cortos en comparación con el grupo de formación estelar regular, lo que significa que están usando su gas más rápido para la formación de estrellas. En contraste, las galaxias del Valle Verde mantienen largos tiempos de agotamiento de gas, lo que sugiere que tienen muy poca actividad de formación estelar.

#Analizando la Metalicidad del Gas

A través de nuestros datos, también medimos la metalicidad en fase gaseosa en los BreakBRDs para ver cómo se compara con otros tipos de galaxias. La metalicidad promedio en los BreakBRDs parece ser más alta que en las galaxias típicas en formación estelar, lo que indica que podrían estar avanzando hacia una etapa donde son menos activas en la formación de estrellas.

Esto sugiere que a medida que las galaxias transitan entre fases de actividad, su contenido de gas y metalicidades cambian. En entornos que carecen de entrada de gas fresco, los metales producidos en las estrellas se acumulan, lo que lleva a una mayor metalicidad.

#Cinemática del Flujo de Gas

Los movimientos y la distribución del gas en los BreakBRDs proporcionan información adicional sobre su pasado. Las asimetrías y desalineaciones observadas en la velocidad del gas muestran que muchos BreakBRDs tienen flujos de gas perturbados, lo cual podría ser un signo de interacciones o fusiones pasadas.

Este comportamiento se destaca cuando se compara con la población típica de galaxias, donde tales perturbaciones son menos comunes. La alta tasa de desalineación entre el gas y las estrellas en los BreakBRDs indica que factores externos probablemente influyeron en su evolución.

#Evaluando el Papel de las Fusiones

Dado que algunos BreakBRDs muestran signos de rejuvenecimiento en la formación de estrellas, necesitamos considerar cómo las fusiones podrían jugar un papel en este proceso. Aunque no todos los BreakBRDs muestran señales claras de fusiones en curso, sus comportamientos sugieren que pueden haber interactuado recientemente con otras galaxias.

Exploramos las señales visuales de actividad de fusión en los BreakBRDs, pero muchos no exhiben características típicas de fusiones. Sin embargo, el color azul de sus centros podría indicar que han experimentado alguna forma de interacción que causó una nueva entrada de gas en las regiones centrales, encendiendo la formación de estrellas.

#Conclusión

En resumen, los BreakBRDs representan una fascinante mezcla de formación activa de estrellas en sus centros junto con menos actividad en sus discos. Su contenido de gas, tiempos de agotamiento y distribuciones de metalicidad sugieren que podrían estar transitando hacia un estado de quietud. La evidencia apunta a que su comportamiento único es resultado de interacciones pasadas, posiblemente incluyendo fusiones, que han influido en su estado actual.

Futuros estudios centrados en la estructura de gas de estas galaxias ayudarán a aclarar sus caminos evolutivos y proporcionar una comprensión más completa del papel que juegan en el gran esquema del desarrollo de galaxias.