El estudio indica que las galaxias pequeñas pierden más material del previsto por las simulaciones. Las explosiones de supernovas podrían impulsar su expulsión, pero todavía no se sabe dónde termina la mayor parte.
Un equipo de astrónomos utilizó observaciones del telescopio espacial Hubble y otros instrumentos para reconstruir el balance de oxígeno de 37 galaxias enanas cercanas. El resultado muestra que conservan, en promedio, alrededor del 11% del oxígeno que sus estrellas habrían producido durante su historia.
La proporción es menor que la prevista por las simulaciones y plantea una pregunta sobre la evolución de estas galaxias: cómo pierden tantos elementos químicos mientras mantienen importantes reservas de gas. Los autores consideran que los vientos impulsados por estrellas masivas y explosiones de supernovas desempeñan un papel central.
La NASA difundió los resultados el 2 de noviembre, que están disponibles en la revista The Astrophysical Journal.
Cómo reconstruyeron el oxígeno que falta
La investigación forma parte del proyecto Galaxies Losing Oxygen via Winds (GLOW), dirigido por Kristen McQuinn. El equipo combinó imágenes de archivo de Hubble con información de Spitzer y de los radiotelescopios Very Large Array y Australia Telescope Compact Array.
Las galaxias están lo suficientemente cerca como para que Hubble distinga estrellas individuales. Eso permitió reconstruir sus historias de formación estelar y estimar cuánto oxígeno deberían haber generado. Las estrellas producen oxígeno mediante reacciones de fusión nuclear en su interior, en las que núcleos de elementos más livianos se combinan para formar otros más pesados.
Los investigadores compararon ese cálculo con el material presente en el gas, las estrellas y el polvo. Las proporciones retenidas variaron entre aproximadamente el 4% y el 25%, con la mayor parte del oxígeno conservado alojada en el gas.
El resultado describe un déficit respecto del balance esperado: no una desaparición del elemento ni una observación directa de todo el material que salió de las galaxias.
Qué pueden hacer las explosiones estelares
El oxígeno se forma en en nucleo estrelar y se distribuye por su entorno mediante procesos como las explosiones de supernovas. La energía liberada también puede impulsar corrientes que transporten ese material fuera de las regiones donde se originó.
“El oxígeno debe haber sido expulsado”, explicó Grace Telford, investigadora del proyecto y profesora de la Universidad de Utah, en la comunicación de la NASA. La interpretación apunta a una expulsión más eficaz de la que reproducen los modelos actuales.
Sin embargo, el destino del material sigue abierto. Parte podría permanecer en el gas que rodea las galaxias, mientras que otra parte podría haber escapado más lejos, hacia el espacio intergaláctico.
Los próximos estudios buscarán ampliar la muestra hacia galaxias todavía menos masivas y observar con mayor detalle las estrellas que producen y expulsan esos elementos. Esas mediciones permitirán precisar cómo se distribuye el oxígeno más allá de los límites visibles de cada galaxia.
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