La investigación, encabezada por Carolina Dulcien, investigadora del Núcleo Milenio MINGAL/UDEC, estuvo conformada por científicos de las universidades de Concepción, Federico Santa María y del proyecto internacional CHANCES.

Hasta ahora el consenso astrofísico pensaba que las transformaciones más importantes de las galaxias ocurrían dentro de las grandes agrupaciones de las mismas (CLUSTERS). No obstante, este nuevo descubrimiento, publicado hoy en la prestigiosa  revista Astronomy & Astrophysics, reveló que los procesos habrían ocurrido mucho antes… durante su viaje en filamentos o “carreteras” cósmicas.

“En el Universo, las galaxias no están distribuidas al azar. Forman una enorme red cósmica donde enormes estructuras llamadas filamentos conectan grandes concentraciones de galaxias, que pueden imaginarse como algo así como grandes «familias» de galaxias. Estos filamentos funcionan como autopistas en el espacio, por donde las galaxias viajan hacia los cúmulos”, explica Carolina Dulcien, quien es además estudiante de segundo año del doctorado en astronomía de la Universidad de Concepción.

Ahora, sabemos que los procesos de transformación de las galaxias, fenómeno conocido como pre-procesamiento, ocurrirían antes y es ahí donde pierden gas  y reducen la formación de nuevas estrellas. “Es un tremendo avance, aunque todavía no está del todo claro en qué parte del viaje dónde ocurrían los cambios ni qué mecanismos los provocan”, añade Dulcien.

Cambio de perspectiva

Comprender dónde ocurren estas interacciones es clave, porque las fusiones entre galaxias pueden cambiar su forma, afectar su gas y modificar la formación de nuevas estrellas. “Este resultado es un paso crítico con miras a entender cómo las galaxias se transforman y evolucionan a lo largo del tiempo. Lo anterior abre nuevas preguntas sobre el papel que juega la red cósmica en la historia del universo”, agrega la joven científica.

Para este estudio se utilizaron grandes cartografiados del cielo que observan millones de galaxias, analizando miles de ellas dentro y alrededor de cúmulos cercanos. En particular, se trabajó con galaxias seleccionadas por el proyecto internacional CHANCES (CHilean Cluster galaxy Evolution Survey), que estudia cómo evolucionan las galaxias y que realizará observaciones desde el norte de Chile utilizando el instrumento 4MOST, instalado en el telescopio VISTA en el Observatorio Paranal. Para analizar esos datos se emplearon herramientas de inteligencia artificial que permiten identificar galaxias en proceso de fusión.

Para Yara Jaffé, coautora de la publicación, directora alterna del MINGAL e investigadora CHANCES, “En este trabajo avanzamos en nuestro objetivo principal de CHANCES que es entender el pre-procesamiento de galaxias en filamentos antes de entrar a cúmulos, para lo cual estamos observando 150 de estos objetos en el universo local”, indica la también profesora de la Universidad Federico Santa María.

El equipo planea continuar estudiando con más detalle qué les ocurre a las galaxias mientras viajan por los filamentos, usando más datos y nuevas observaciones. También quieren investigar si las galaxias que se fusionan lo hacen solas o en pequeños grupos que se mueven juntos, lo que permitirá entender mejor cómo y cuándo comienzan a cambiar.

Este trabajo comenzó como parte de los resultados preliminares de la tesis de pregrado de Dulcien, defendida en enero de 2024 en la Universidad Técnica Federico Santa María, bajo la supervisión de Yara Jaffé y Jacob Crossett. Pero una vez entrado al doctorado surgió la idea de ampliar la muestra y el alcance del estudio y así incorporar colaboradores de distintas instituciones en Chile, Europa y otros países, como parte del Núcleo MINGAL y el proyecto CHANCES, destacando el aporte de Raúl Baier-Soto (Universidad Federico Santa María), quien proporcionó los datos de los filamentos cósmicos basados en un estudio reciente que él mismo lideró.

El título de la publicación es “Atrapadas en la red: fusiones de galaxias a lo largo de filamentos cósmicos” y aparecerá en la revista científica Astronomy & Astrophysics., la que puede verse en el siguiente link.