Principal

Rosa M. González Delgado

Profesora de Investigación CSIC

La formación estelar traza la evolución de las galaxias y la evolución química del Universo

Las estrellas nacen, evolucionan y mueren a distintos ritmos dependiendo de su masa; desde las muy masivas (varias decenas de veces la masa del sol, Msol) que apenas viven 2 o 3 millones de años (Ma), hasta las menos masivas que el sol, que viven miles de Ma. Las estrellas obtienen su energía de la fusión de núcleos atómicos ligeros en otros más pesados (que llamamos metales). Las estrellas masivas son las responsables del enriquecimiento en metales (la evolución química), porque en su interior y en la explosión como supernova al final de sus dias es donde se producen los átomos más pesados. La Función Inicial de Masa (FIM) describe cuántas estrellas de cada masa se forman en un brote de formación estelar con una masa total en estrellas determinada. Así, cada brote de formación estelar evoluciona a ritmos diferentes dependiendo de su FIM. La historia de formación estelar de una galaxia contiene la información de cuándo, cuánto y cómo han ocurrido los brotes de formación estelar y el consiguiente enriquecimiento químico. Así, entendiendo cómo evolucionan las galaxias es posible entender cómo evoluciona el universo, al menos en su componente de masa y energética que vemos (la materia bariónica que es la que interacciona con la radiación), y que forma la base de nuestro sistema solar, de nuestro planeta Tierra, y de la vida. Todos los átomos pesados de nuestros cuerpos y de todo lo que nos rodea se han formado en generaciones anteriores de estrellas masivas que ya no existen, y a partir de cuyos resíduos se formó el sistema solar.

Consejo Superior de Investigaciones Científicas

Instituto de Astrofísica de Andalucía

Starbursts y actividad nuclear en galaxias

Los núcleos de las galaxias albergan agujeros negros supermasivos (de millones a miles de millones de masas solares) que evolucionan junto con la galaxia. El gas que llega a los centros de las galaxias puede transformarse en estrellas (a menudo en brotes muy masivos y violentos de formación estelar, conocida como actividad Starburst), o puede ser atrapado por el agujero negro nuclear produciendo una radiación ionizante muy energética (conocida como AGN). En ambos casos, existe una retroalimentación (feedback) muy energética con la galaxia, en forma radiativa y mecánica (a través de supervientos galácticos del Starburst o de jets del AGN). Ambos procesos condicionan la evolución de la galaxia, siendo los Starbursts el mecanismo principal de feedback en galaxias de masa baja a intermedia, mientras que el feedback AGN domina en galaxias de masa intermedia a alta. Así pues, no es posible conocer completamente la evolución de las galaxias y del universo si no conocemos el papel que juega la actividad nuclear.

Síntesis evolutiva de poblaciones estelares

La historia de formación estelar de una galaxia contiene cuándo, cuánto y cómo han ocurrido los brotes de formación estelar y el consiguiente enriquecimiento químico. Así pues, en cada momento de su evolución, una galaxia no solo contiene información de la formación estelar que está ocurriendo en ese momento, sino que las estrellas de distintas masas y composición química codifican toda la historia anterior. El método de síntesis evolutiva de poblaciones estelares hace uso de nuestro conocimiento de la evolución estelar para decodificar la historia de formación estelar de las galaxias y, mediante ella, la evolución de la formación estelar y la evolcuión química del universo. Así, el espectro de cualquier región de una galaxia contiene contribuciones de estrellas de muy baja masa y poco luminosas que se formarón hace miles de Ma y que evolucionan muy lentamente, y también de estrellas muy masivas y luminosas que se formaron recientemente y evolucionan muy rápidamente y que en su muerte enriquecerán en átomos pesados su medio galáctico circundante.