astronomía, universo, carbono, cinta transportadora espacial
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| Las estrellas forjan elementos como el carbono, que son arrojados al espacio al morir, creando un ciclo de reciclaje cósmico. Investigaciones recientes revelan que estos elementos no simplemente se desplazan, sino que viajan en vastas corrientes llamadas medio circungaláctico, que actúan como una cinta transportadora para la formación de nuevas estrellas, planetas y la vida misma |
Los investigadores han descubierto un ciclo cósmico en el que el carbono, creado en las explosiones de estrellas, viaja a través del espacio mediante un proceso que involucra el medio circungaláctico, una especie de cinta transportadora estelar.
09 enero 2025.- Este ciclo es crucial para la formación de nuevas estrellas y planetas, garantizando que galaxias como la nuestra evolucionen continuamente y reciclen materiales.
La vida en la Tierra depende del carbono, pero el carbono en sí debe su existencia a las estrellas. Casi todos los elementos más pesados que el hidrógeno y el helio, incluidos el carbono, el oxígeno y el hierro, se crean en el intenso calor de los núcleos estelares. Cuando las estrellas mueren, dispersan estos elementos en el espacio. En un notable proceso de reciclaje cósmico, los planetas como la Tierra se forman al incorporar estos materiales creados por las estrellas, como el hierro del núcleo de la Tierra, el oxígeno de su atmósfera y el carbono de los organismos vivos.
Ahora, investigadores de Estados Unidos y Canadá han confirmado que el carbono y otros elementos forjados en las estrellas no vagan sin rumbo por el espacio esperando a que se los reutilice. En galaxias como la nuestra, donde las estrellas aún se están formando, estos elementos siguen una ruta compleja. Viajan en vastas corrientes que se extienden hasta el espacio intergaláctico, solo para regresar a su galaxia de origen. Estas corrientes, conocidas como el medio circungaláctico, actúan como enormes cintas transportadoras que expulsan material de la galaxia y lo atraen de vuelta. La gravedad y otras fuerzas luego dan forma a esta materia reciclada y la convierten en planetas, lunas, asteroides, cometas e incluso nuevas estrellas.
“Piense en el medio circungaláctico como una gigantesca estación de tren: constantemente está expulsando material y atrayéndolo hacia adentro”, dijo Samantha Garza, miembro del equipo y candidata a doctorado de la Universidad de Washington . “Los elementos pesados que forman las estrellas son expulsados de su galaxia anfitriona y hacia el medio circungaláctico a través de sus muertes explosivas en supernovas, donde eventualmente pueden ser retraídos hacia adentro y continuar el ciclo de formación de estrellas y planetas”. Garza es el autor principal de un artículo que describe estos hallazgos y que se publicó el 27 de diciembre en la revista Astrophysical Journal Letters .
Las implicaciones para la evolución de las galaxias y para la naturaleza de la reserva de carbono disponible para la formación de nuevas estrellas son significativas. Es muy probable que el mismo carbono presente en nuestros cuerpos haya pasado una cantidad significativa de tiempo fuera de la galaxia, afirman los autores del estudio.
En 2011, un equipo de científicos confirmó por primera vez la teoría, sostenida durante mucho tiempo, de que las galaxias en las que se forman estrellas, como la nuestra, están rodeadas por un medio circungaláctico , y que esta gran nube de material circulante incluye gases calientes enriquecidos con oxígeno.
Los investigadores descubrieron que en el medio circungaláctico de las galaxias en las que se forman estrellas también circula material de menor temperatura, como el carbono.
“Ahora podemos confirmar que el medio circungaláctico actúa como un gigantesco depósito tanto de carbono como de oxígeno”, afirma Garza. “Y, al menos en las galaxias en las que se forman estrellas, creemos que este material vuelve a caer en la galaxia para continuar el proceso de reciclaje”.
El estudio del medio circungaláctico podría ayudar a los científicos a entender cómo se reduce este proceso de reciclaje, lo que sucederá en última instancia en todas las galaxias, incluida la nuestra. Una teoría es que una desaceleración o una interrupción de la contribución del medio circungaláctico al proceso de reciclaje puede explicar por qué las poblaciones estelares de una galaxia disminuyen a lo largo de largos períodos de tiempo.
Para este estudio, los investigadores utilizaron el Espectrógrafo de Orígenes Cósmicos del Telescopio Espacial Hubble . El espectrógrafo midió cómo la luz de nueve cuásares distantes (fuentes de luz ultrabrillantes en el cosmos) se ve afectada por el medio circungaláctico de 11 galaxias formadoras de estrellas. Las lecturas del Hubble indicaron que parte de la luz de los cuásares estaba siendo absorbida por un componente específico del medio circungaláctico: carbono, y mucho carbono. En algunos casos, detectaron carbono extendiéndose casi 400.000 años luz (o cuatro veces el diámetro de nuestra propia galaxia) hacia el espacio intergaláctico.
Se necesitan más investigaciones para cuantificar la cantidad total de los demás elementos que componen el medio circungaláctico y comparar en mayor medida cómo difieren sus composiciones entre las galaxias que aún están formando grandes cantidades de estrellas y las galaxias que prácticamente han dejado de formar estrellas. Esas respuestas podrían arrojar luz no solo sobre cuándo galaxias como la nuestra se transforman en desiertos estelares, sino también sobre por qué.
Fuente: “The CIViL* Survey: The Discovery of a C iv Dichotomy in the Circumgalactic Medium of L* Galaxies” by Samantha L. Garza, Jessica K. Werk, Trystyn A. M. Berg, Yakov Faerman, Benjamin D. Oppenheimer, Rongmon Bordoloi and Sara L. Ellison, 27 December 2024, The Astrophysical Journal Letters. DOI: 10.3847/2041-8213/ad9c69
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