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GAVETA DE ASTROFÍSICA | COORDINADORA: ADRIANA DE LORENZO-CÁCERES RODRÍGUEZ | @GAVETA_ASTRO

Secular. Para los de la LOGSE: que dura miles de millones de años

4/feb/18 6:50 AM
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IMAGEN: Dos galaxias con disco y un bulbo de estrellas en su centro. Izquierda: NGC4394 vista de cara. La componente redonda y brillante central es el bulbo. Crédito: ESA/Hubble y NASA, Judy Schmidt. Derecha: galaxia del Sombrero vista de perfil. Esta galaxia tiene un bulbo muy extendido y más difuso de lo habitual. Crédito: NASA/Hubble Heritage Team./

Adriana de Lorenzo-Cáceres Rodríguez 

La evolución del Universo es como la vida misma… pero a lo grande. Hay quien nace con problemas de visión y este hecho va a condicionar toda su vida. Hay también quien vive cerca de la refinería y tiene asma… y este hecho va a condicionar toda su vida. El discernimiento de los factores genéticos frente a los ambientales está a la orden del día para intentar minimizar el riesgo de sufrir enfermedades como el cáncer o la diabetes. Del mismo modo, todas las galaxias que existen viven sometidas a factores externos e internos y, del mismo modo, los astrofísicos necesitamos saber cuáles de estas acciones son más importantes para entender el origen del Universo y predecir su futuro.

La evolución del Universo es como la vida misma… pero a lo grande. Factores ambientales e internos pueden afectar de forma rápida o progresiva. El asma frente a un accidente de coche, por ejemplo. Las galaxias pueden “chocar” violentamente entre ellas o interaccionar a distancia modificando lentamente sus propiedades, por ejemplo.

En Astrofísica llamamos procesos seculares a las acciones, internas o externas, que tienen lugar de forma prolongada en el tiempo y que condicionan la evolución de una galaxia. El título de este artículo hace referencia al estilo del humorista Goyo Jiménez, quien se ve “obligado” a aclarar algunos conceptos que utiliza durante sus monólogos para que los “desafortunados” estudiantes de la LOGSE puedan entenderlos y reírse con ellos.  “Secular” significa “que ocurre desde hace siglos” pero, como en el Universo todo pasa “a lo grande”, un proceso secular astrofísico tiene lugar durante miles de millones de años y de forma tan progresiva que es muy complicado encontrar huellas claras de su paso.

Uno de los métodos más populares para estudiar el impacto de la evolución secular en las galaxias es el análisis de los bulbos galácticos. El bulbo es la componente brillante central de la mayoría de las galaxias con disco. El esquema actual indica que existen, principalmente, dos tipos de bulbos: los bulbos clásicos, creados mediante acciones rápidas, como el choque de galaxias bajo el efecto de la gravedad; y los bulbos tipo disco, que algunos prefieren llamar pseudo-bulbos y que se forman mediante procesos seculares. Ambos tipos de bulbos presentan características diferentes que podemos medir.

Los bulbos clásicos son una especie de bola de estrellas, confinadas por la gravedad pero que se mueven de forma aleatoria. En los bulbos tipo disco, como su propio nombre indica, las estrellas presentan un movimiento mucho más ordenado de rotación, siendo por tanto estructuras más achatadas. Aunque el análisis del movimiento de las estrellas en el bulbo sería la forma más adecuada de estudiar su naturaleza clásica o tipo disco, este tipo de trabajo es bastante complicado y requiere de datos espectroscópicos. El análisis de la forma de los bulbos para ver si son más bien esféricos o achatados es, sin embargo, mucho más sencillo y puede realizarse con imágenes de galaxias.

Unos de los principales promotores de la evolución secular interna de las galaxias son las estructuras estelares en forma de barra presentes en la mayoría de las galaxias espirales. Estas barras transportan lentamente el gas hacia las partes más centrales de las galaxias, donde se acumula y forma nuevas estrellas que conformarán un futuro bulbo tipo disco. Por tanto, cuando un astrofísico quiere investigar cómo de eficientes son los procesos seculares en la evolución de una galaxia, es muy común que analice imágenes de galaxias “barradas” para estudiar la naturaleza de sus bulbos.

Recientemente un equipo de cuatro astrofísicos, incluyendo dos canarios, hemos investigado la naturaleza de los bulbos en galaxias que presentan no solo una sino dos barras de estrellas, donde los procesos seculares podrían ser incluso más eficientes que en el caso de galaxias con una sola barra. Cuál ha sido nuestra sorpresa al encontrar que, utilizando los métodos diagnósticos habituales para distinguir entre bulbos clásicos y tipo disco con imágenes, la mayoría de nuestras galaxias presentan bulbos compatibles con ser de tipo clásico. Este resultado se suma a otras evidencias obtenidas en los últimos años que apuntan a que la evolución secular producida por barras no es tan importante como las simulaciones numéricas indican y como generalmente asumimos.

Por supuesto, hay muchos atenuantes en esta historia sobre bulbos y barras: por un lado, utilizar espectros para estudiar el movimiento de los bulbos sería una forma mucho más adecuada de analizar su origen y el rapidísimo avance de la instrumentación astronómica está permitiendo los primeros estudios detallados de este tipo, que serán lo habitual en un futuro no muy lejano; por otro lado, en los últimos cinco años varios equipos de investigación han encontrado que bulbos clásicos y tipo disco pueden coexistir en una galaxia. El análisis de imágenes utilizado no tiene en cuenta esta posibilidad, que abre una nueva vía de investigación que seguramente nos hará, dentro de muy poquito, desafiar y reformular el actual paradigma… para los de la LOGSE: teoría que dábamos por cierta y cuya revisión es la base del avance del conocimiento en Astrofísica.Ç

Adriana de Lorenzo-Cáceres Rodríguez nació en Santa Cruz de Tenerife y es Licenciada y Doctora en Física por la Universidad de La Laguna, con un proyecto de investigación desarrollado en el Instituto de Astrofísica de Canarias, donde trabaja actualmente. Ha sido investigadora postdoctoral en la Universidad de St Andrews (Escocia), la Universidad de Granada y la Universidad Nacional Autónoma de México, siempre dedicada al estudio de la formación y evolución de galaxias. Es miembro de la Comisión Mujer y Astronomía de la Sociedad Española de Astronomía y coordinadora de esta sección Gaveta de Astrofísica.

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