La IA revela el historial de la fusión de galaxias cercanas

Una investigación liderada por el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) utilizó una técnica innovadora basada en inteligencia artificial (IA) para estudiar cómo se forman las estrellas en las galaxias. Analizando 10.000 galaxias cercanas se descubrió que la mayoría de las estrellas nacen dentro de su propia galaxia. Las fusiones galácticas, aunque importantes, no son la principal fuente de nuevas estrellas. Además, el estudio revela que las galaxias más masivas se ven más afectadas por estas fusiones. Estos resultados, publicados en “Nature Astronomy”, proporcionan nuevas pistas sobre la compleja historia de las galaxias y su evolución a lo largo del tiempo.

La mayoría de las galaxias no existen aisladas, sino que se fusionan con otras debido a la gravedad. Estas fusiones alteran drásticamente las galaxias, cambiando su masa, tamaño, forma e incluso su estructura interna. Sin embargo, las observaciones por sí solas no permiten determinar con precisión cuántas fusiones experimentó una galaxia en el pasado y si estas fueron entre galaxias de tamaños similares o muy diferentes.

Las diferencias en las órbitas y composiciones químicas de las estrellas de la Vía Láctea sugieren que estas tienen orígenes cósmicos variados, lo que proporciona pistas sobre la historia de las fusiones de galaxias. Sin embargo, el número de estrellas originadas por fusiones sólo se midió en un pequeño número de galaxias externas, lo que evidencia la falta de estudios exhaustivos sobre el efecto de las fusiones.

Estudio del universo

Las simulaciones cosmológicas nos permiten observar cómo evolucionan las galaxias a lo largo de la historia del universo, ofreciendo detalles que los telescopios no pueden captar. Por otro lado, la IA se distingue por encontrar patrones ocultos en grandes conjuntos de datos. Al unir estas dos poderosas herramientas, los equipos científicos están creando modelos de IA entrenados con galaxias simuladas que pueden, a su vez, analizar galaxias reales y predecir sus propiedades, así como reconstruir su historia cósmica. Esta combinación de simulaciones e IA representa un avance significativo en nuestra capacidad para estudiar el universo.

Con este enfoque, un equipo del IAC analizó 10.000 galaxias cercanas para determinar qué porcentaje de sus estrellas se formaron a partir de fusiones con otras galaxias. El estudio reveló que sólo el 20% de la masa estelar es resultado de fusiones pasadas, por lo que la mayoría de las estrellas del Universo actual se formaron internamente.

Mientras las galaxias con masas estelares bajas forman casi todas sus estrellas de manera interna, las galaxias más masivas obtienen hasta entre un 35 y un 40% de su masa estelar a través de fusiones. Es decir, las fusiones afectan más profundamente a las galaxias más masivas que a las menos masivas. De forma similar, las galaxias elípticas, más viejas, y las que ya no forman nuevas estrellas parecen haber incorporado a través de fusiones una mayor cantidad de estrellas que sus homólogas espirales y aquellas con formación estelar.

“Las fusiones de galaxias podría ayudar a comprender mejor cómo se forman y evolucionan las galaxias”, explica Eirini Angeloudi, estudiante del IAC que lideró el estudio. “Por ejemplo, si las fusiones contribuyen a la creación de tipos específicos de galaxias o crean procesos esenciales, como intensos estallidos de formación estelar o la actividad de los Núcleos Galácticos Activos”, añade. El estudio también revela que las galaxias en el centro de halos de materia oscura más masivos tienen más fusiones que las centradas en halos menos masivos, lo que sugiere que el entorno cósmico influye en sus interacciones.