Las galaxias enanas retienen muy poco del oxígeno que producen sus estrellas

Las estrellas fabrican oxígeno y otros elementos a lo largo de su vida y, sobre todo, en sus etapas más violentas. Por eso, medir cuánto oxígeno queda en una galaxia permite reconstruir parte de su historia: cuánto material transformó en estrellas y cuánto logró conservar. Un estudio de 37 galaxias enanas cercanas halló que ese inventario es sorprendentemente bajo. En conjunto, estos sistemas retienen entre 4% y 25% del oxígeno que sus estrellas habrían producido, con un promedio cercano a 11%.

Las galaxias enanas son mucho más pequeñas que la Vía Láctea y tienen una gravedad menor. Esa característica las vuelve especialmente útiles para examinar qué ocurre cuando la energía liberada por estrellas masivas y supernovas empuja gas hacia afuera. Los resultados sugieren que esos flujos de gas, llamados vientos galácticos, pueden sacar oxígeno de estas galaxias con más eficacia de la prevista por varios modelos de simulación.

El equipo del proyecto GLOW no observó una nube de oxígeno escapando de cada una de las galaxias. En cambio, hizo un balance: estimó la cantidad de oxígeno que las estrellas debieron fabricar a lo largo del tiempo y la comparó con la que hoy puede contabilizarse en estrellas, gas y polvo. La diferencia entre ambas cantidades es la señal de que buena parte de ese elemento ya no está en los reservorios medidos dentro de las galaxias.

Para armar ese balance, los investigadores combinaron imágenes de archivo del telescopio espacial Hubble, capaces de distinguir estrellas individuales en galaxias relativamente próximas, con datos del telescopio Spitzer y de radiotelescopios terrestres. Las imágenes de Hubble permiten reconstruir cuándo formó estrellas cada galaxia; los demás datos ayudan a estimar el gas y la composición química presentes. La muestra reúne galaxias ubicadas a menos de unos 22 millones de años luz, una distancia suficientemente corta para que Hubble no vea su población estelar como un único punto de luz.

El oxígeno funciona aquí como un marcador especialmente práctico. Después del hidrógeno y el helio es uno de los elementos más abundantes, y su presencia puede medirse a partir de la luz que emite el gas. Seguirle la pista no responde solo a una pregunta sobre un elemento: ofrece una ventana para entender cómo las galaxias incorporan, reciclan y expulsan la materia que luego puede participar en la formación de nuevas estrellas y planetas.

El resultado no permite afirmar dónde terminó todo el oxígeno ausente. Parte podría estar en el halo de gas que rodea a una galaxia; otra parte podría haber llegado al espacio entre galaxias. Las mediciones disponibles todavía no alcanzan para decidir qué proporción ocupa cada destino. Tampoco todas las galaxias de baja masa tienen por qué comportarse igual: el entorno y la historia de formación estelar pueden cambiar cuánto material se pierde o vuelve a caer.

Esa incertidumbre es precisamente parte del valor del trabajo. Los modelos cosmológicos suelen reproducir algunas relaciones generales entre la masa de una galaxia y su contenido químico, pero este inventario indica que deben explicar mejor cuánto oxígeno permanece en las galaxias pequeñas. Futuras observaciones de sus halos y de sistemas aún más débiles podrán ayudar a completar el recorrido de un elemento que nació en las estrellas, pero ya no aparece donde los astrónomos esperaban encontrarlo.