Entendiendo el cambio de galaxias que forman estrellas a galaxias que no forman estrellas

Un tema interesante en el estudio de las galaxias es cómo cambian de ser azules y llenas de estrellas a rojas y sin formación de estrellas. Encuestas recientes han permitido a los científicos ver cómo tanto las galaxias que forman estrellas como las que no lo hacen han cambiado a lo largo del tiempo, incluso en el pasado distante. Una vez que una galaxia se vuelve roja y deja de formar estrellas, tiende a quedarse así, lo que lleva a un aumento general en las galaxias que no forman estrellas.

Sin embargo, todavía no entendemos del todo qué hace que las galaxias que forman estrellas dejen de hacerlo. Este proceso de parar la formación de estrellas se llama "quenching". Hay varias teorías sobre cómo podría suceder, ya sea desde afuera de la galaxia, como perder gas debido a la presión de otras galaxias, o desde adentro, como la retroalimentación de núcleos galácticos activos (AGN).

Una forma de estudiar el quenching es observar cuántas galaxias hay con diferentes cantidades de estrellas a lo largo del tiempo. Esto nos ayuda a ver cómo se forman las galaxias y cómo cambian. Por ejemplo, las galaxias masivas tuvieron mucha formación estelar alrededor de un período llamado "mediodía cósmico", cuando formaron una gran parte de sus estrellas. La evidencia muestra que muchas de las galaxias no formadoras de estrellas más grandes ya estaban en su lugar para entonces. Algunos estudios encontraron que el número de galaxias no formadoras de estrellas creció significativamente a través de varias masas, y que las galaxias no formadoras de estrellas más pequeñas se volvieron más comunes con el tiempo.

El quenching se puede dividir en dos tipos principales: uno relacionado con la masa de la galaxia y otro relacionado con su entorno. La investigación mostró que los efectos de la masa y el entorno en el quenching podían separarse hasta cierto punto, y podían explicar cómo evolucionaron ambas poblaciones de galaxias azules y rojas a lo largo del tiempo. Descubrieron que la eficiencia del quenching por masa está relacionada con la tasa de formación estelar, mientras que el quenching ambiental depende de la densidad de galaxias en el área. Sin embargo, algunos estudios han sugerido que esta separación puede no ser cierto en diferentes circunstancias.

Al observar estos temas, estudiar galaxias que están en transición podría ayudarnos a entender cómo funciona el quenching. Una categoría específica son las galaxias post-explosión estelar, que se cree que han experimentado recientemente un aumento significativo en la formación de estrellas seguido de un rápido quenching. Estas galaxias tienen características distintivas en su luz y son raras, pero estudios han demostrado que pueden representar una parte considerable de las galaxias que no forman estrellas.

#Objetivos del Estudio

En este estudio, investigamos cómo la masa de las galaxias y su entorno contribuyen al crecimiento de galaxias que no forman estrellas a lo largo del tiempo. Vamos a analizar cómo diversos factores, como la masa estelar y el entorno, influyen en este cambio. Usando datos de la Encuesta Ultra Profunda UKIDSS (UDS), podemos explorar galaxias típicas y analizar sus propiedades en relación con su entorno.

Presentamos nuestros hallazgos de la siguiente manera: primero describimos los datos y métodos utilizados, luego presentamos resultados sobre las tasas de quenching en diferentes Entornos, y finalmente, exploramos cómo las galaxias post-explosión estelar contribuyen al crecimiento de la población no formadora de estrellas.

#Datos y Métodos

#La Encuesta Ultra Profunda

La UDS es una encuesta de infrarrojo cercano muy profunda que nos permite ver galaxias muy tenues. Usamos datos de la última liberación de la UDS, que captura una amplia gama de luz en diferentes bandas, permitiendo una visión integral de las galaxias. Esta encuesta nos ayuda a analizar miles de galaxias y sus desplazamientos al rojo, que nos dicen qué tan lejos están.

Para recopilar esta información, usamos varias técnicas avanzadas para calcular el brillo de las galaxias y sus distancias usando luz de diferentes bandas. También analizamos miles de galaxias con mediciones de distancia seguras para mejorar la precisión de nuestros hallazgos.

#Clasificando Galaxias

Para categorizar las galaxias, usamos un método que combina diferentes rasgos de su luz, llamado análisis de componentes principales (PCA). Esta técnica nos ayuda a entender los diferentes tipos de galaxias, como las que forman estrellas, las que no lo hacen, y las post-explosión estelar. Con el análisis, podemos determinar cómo cada galaxia encaja en una de estas categorías según su brillo y la edad de sus estrellas.

#Midendo el Entorno

Medimos el entorno de cada galaxia calculando cuántas otras galaxias hay cerca. Observamos una área específica alrededor de cada galaxia y vemos cuántas tienen dentro de esa región. Esto nos habla de la densidad de galaxias en esa área, lo que nos permite clasificar las galaxias en categorías según su entorno: alta, media y baja densidad.

#Resultados

#Crecimiento de Galaxias No Formadoras de Estrellas

Nuestro análisis muestra que un mayor número de galaxias no formadoras de estrellas se encuentran en regiones con mayor densidad de galaxias en todos los tipos de masas. También observamos un aumento notable en galaxias no formadoras de estrellas de baja masa en entornos concurridos, lo que sugiere que estas galaxias son más propensas a dejar de formar estrellas cuando están rodeadas de otras galaxias.

#Tasas de Quenching

Encontramos que la tasa a la que las galaxias se vuelven no formadoras de estrellas es significativamente mayor en entornos concurridos en todos los desplazamientos al rojo (distancia en el tiempo) y masas. Hay una tendencia clara de que a medida que la masa de la galaxia aumenta, la posibilidad de que una galaxia que forma estrellas se convierta en no formadora de estrellas también aumenta. Para las galaxias más masivas, tienen aproximadamente 1.7 veces más probabilidades de dejar de formar estrellas en los entornos más densos en comparación con los entornos menos densos.

#Contribución de Galaxias Post-Explosión Estelar

Las galaxias post-explosión estelar son cruciales para entender el crecimiento de la población no formadora de estrellas. Nuestros hallazgos indican que estas galaxias pueden representar una fracción considerable del aumento en galaxias no formadoras de estrellas, especialmente en masas más altas. En masas más bajas, la contribución podría ser aún más significativa.

#Discusión

#Resumen de Hallazgos

Este estudio destaca la compleja relación entre los procesos de quenching, la masa y los factores ambientales. Nuestros resultados indican que las regiones más densas influyen significativamente en las tasas de quenching de las galaxias. Esto sugiere que los factores ambientales juegan un papel crucial en dar forma a la evolución de las galaxias a lo largo del tiempo.

#Importancia de Futuras Investigaciones

A medida que exploramos más a fondo el universo, se vuelve esencial entender los diferentes caminos a través de los cuales las galaxias transitan de formar estrellas a no formarlas. Estudios futuros usando técnicas avanzadas de imagen y análisis nos permitirán investigar más a fondo estas tendencias y refinar nuestra comprensión de los mecanismos detrás de la evolución de las galaxias.

#Conclusión

En conclusión, nuestra investigación arroja luz sobre los factores que contribuyen al crecimiento de galaxias no formadoras de estrellas a lo largo del tiempo. Demostramos que tanto la masa estelar como el entorno juegan roles significativos en estos procesos. Nuestros hallazgos sientan las bases para futuras exploraciones sobre las complejas relaciones entre la formación de galaxias, el quenching y el medio ambiente. Al continuar estudiando estos aspectos, esperamos descubrir más sobre los procesos subyacentes que rigen cómo las galaxias evolucionan y cambian a lo largo del universo.