Desentrañando el misterio del gas contrarrotante en las galaxias
Los investigadores están investigando los orígenes de la desalineación cinemática en las galaxias.
― 6 minilectura
Tabla de contenidos
En algunas Galaxias, el gas y las estrellas no giran en la misma dirección. Este comportamiento raro se conoce como desalineación cinemática. Se ha observado en varias galaxias, y los científicos creen que puede pasar por algunas razones. Una de las ideas principales es que las galaxias pueden obtener gas de fuentes externas. Esto podría ocurrir al fusionarse con otras galaxias o al absorber gas de su entorno.
El foco de estudios recientes es averiguar de dónde viene el gas que gira en sentido contrario. Los investigadores han examinado 69 galaxias donde hay un claro desajuste entre el movimiento del gas y el de las estrellas. Medieron la cantidad de Oxígeno en el gas y la compararon con lo que se esperaría según la masa y la edad de la galaxia.
Un hallazgo importante es que los niveles de oxígeno en el gas que gira en sentido contrario son bastante altos. Esto sugiere que el gas no proviene del universo exterior en su forma original. En cambio, el gas ha sido procesado a través de la formación de estrellas, apuntando hacia una historia más compleja. Curiosamente, la cantidad de oxígeno difiere entre las galaxias rojas y azules. Las galaxias rojas, que suelen ser más viejas y menos activas, tienden a tener niveles de oxígeno más bajos de lo esperado para su masa. En contraste, las galaxias azules, que generalmente son jóvenes y activas, pueden tener niveles de oxígeno iguales o superiores a los esperados.
Intercambio de Gas Entre Galaxias
El estudio indica que una posible explicación para los altos niveles de oxígeno en el gas es el intercambio de gas enriquecido entre galaxias. En grupos de galaxias, el gas puede moverse de una a otra, posiblemente contribuyendo a la formación de componentes de gas en sentido contrario. Las fusiones menores, o interacciones de galaxias más pequeñas, también pueden contribuir significativamente a este proceso en galaxias rojas, menos activas.
El Papel de los Eventos de Fusión
Al profundizar en las causas de los gases que giran en sentido contrario, algunos investigadores sugieren que las fusiones juegan un papel clave. Las fusiones mayores suceden cuando dos galaxias grandes se combinan, mientras que las fusiones menores involucran galaxias más pequeñas. Ambas pueden traer gas que gira en la dirección opuesta a la galaxia principal. Esto puede ocurrir en varios entornos. Por ejemplo, las áreas densas con muchas galaxias pueden ver interacciones más significativas que aquellas con menos galaxias.
El análisis revela que muchas galaxias con gas girando en sentido contrario se encuentran en grupos o pares. Esto sugiere que estas interacciones podrían llevar al intercambio de gas entre las galaxias, posiblemente explicando la desalineación cinemática observada.
Estudio de Caso: VII Zw 720 y SDSS J173202.96+595854.7
Un ejemplo de galaxias interactivas es el par VII Zw 720 y SDSS J173202.96+595854.7. La galaxia más masiva, VII Zw 720, muestra señales de estar apagada, lo que significa que ha dejado de formar estrellas. También tiene un componente de gas que gira en sentido contrario. Sin embargo, la galaxia cercana SDSS J173202.96+595854.7 muestra formación activa de estrellas.
Investigaciones sobre estas dos galaxias revelan que es probable que se influyan mutuamente debido a su proximidad. Sus niveles de oxígeno son similares, lo que sugiere que la galaxia más masiva puede estar absorbiendo o interactuando con gas de la más pequeña. Esta interacción podría llevar a la formación de gas en sentido contrario en VII Zw 720.
Diferencias en Tipos de Galaxias
Al examinar los tipos de galaxias con componentes en sentido contrario, emerge un patrón. La muestra consiste principalmente en galaxias rojas y apagadas, que generalmente son más viejas y han dejado de formar estrellas. Estas galaxias muestran niveles de oxígeno más bajos de lo esperado según su masa, distinguiéndolas de las galaxias azules más jóvenes que parecen más activas.
Las galaxias azules, por otro lado, tienden a mostrar niveles de oxígeno más altos. Esta diferencia implica que los procesos detrás de la adquisición de gas de estas galaxias podrían ser diferentes. Si bien las fusiones pueden afectar a ambas, parece que las galaxias rojas podrían depender más del intercambio de gas, mientras que las azules podrían estar influenciadas por fusiones significativas que empujan nuevo gas a sus centros.
Implicaciones para la Evolución de las Galaxias
Los hallazgos sugieren que la historia del gas en las galaxias es compleja y está moldeada por muchos factores. Las interacciones entre galaxias y los entornos en los que se encuentran pueden afectar enormemente su comportamiento. Los altos niveles de oxígeno en el gas que gira en sentido contrario son indicativos de un pasado relacionado con la formación de estrellas y el intercambio de materiales entre galaxias, en lugar de una simple entrada de gas puro.
En resumen, las diferencias significativas en los niveles de oxígeno y sus implicaciones para las fuentes de gas indican un área rica de estudio para entender cómo evolucionan las galaxias. Los hallazgos apuntan a la importancia de las interacciones ambientales y las historias pasadas de las galaxias en la configuración de sus estados actuales. El estudio de los componentes de gas en sentido contrario ofrece así valiosas perspectivas sobre la narrativa más amplia de la formación y evolución de galaxias.
Conclusión
La investigación sobre la desalineación cinemática en galaxias revela una interesante interacción entre la dinámica del gas y la evolución estelar. El proceso de adquisición de gas está influenciado por fusiones, factores ambientales y la historia de la formación estelar. Al estudiar cómo las galaxias interactúan e intercambian gas, los científicos pueden obtener una mejor comprensión de los procesos fundamentales que rigen la evolución de las galaxias. La evidencia hasta ahora apoya la idea de que el intercambio de gas enriquecido y las fusiones menores desempeñan papeles significativos, particularmente para galaxias con componentes de gas que giran en sentido contrario. Esta comprensión abre nuevos caminos para futuras investigaciones y una comprensión más profunda del cosmos.
Título: Gas and stellar kinematic misalignment in MaNGA galaxies: what is the origin of counter-rotating gas?
Resumen: Kinematic misalignment between gas and stellar components observed in a certain fraction of galaxies. It believed to be caused by acquisition of gas from the external reservoir by major or minor mergers, accretion from cosmological filaments or circumgalactic medium, etc. We aim to constrain possible sources of the gas that forms counter-rotating component. We derived the gas-phase oxygen abundance in 69 galaxies with kinematic misalignment between gas and stellar components from MaNGA DR17 survey and compared it with the metallicity expected according to the mass-metallicity relation. We found that the oxygen abundance of the counter-rotating gas in our sample is higher than 8.2 dex that excludes significant role of inflow of pristine gas. Meanwhile, there is a significant difference in the oxygen abundance of the counter-rotating gas between red and blue galaxies. In general, the oxygen abundance is lower than expected for their stellar mass in red galaxies, but is compatible with or even higher than typical values for their stellar mass in blue galaxies. We showed that the exchange of enriched gas between galaxies is the most plausible mechanism for explaining the metallicity of counter-rotating gas components in galaxies of all masses and colors. Meanwhile, minor mergers may play a significant role in the formation of counter-rotating gas components in red and quenched galaxies.
Autores: I. A. Zinchenko
Última actualización: 2023-05-22 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2305.13387
Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2305.13387
Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Cambios: Este resumen se ha elaborado con la ayuda de AI y puede contener imprecisiones. Para obtener información precisa, consulte los documentos originales enlazados aquí.
Gracias a arxiv por el uso de su interoperabilidad de acceso abierto.