La formación de nuevas estrellas en el universo ha disminuido a menos de la mitad durante los últimos 4 mil 500 millones de años, pero la cantidad de hidrógeno disponible para este proceso se ha mantenido relativamente estable, de acuerdo con una investigación internacional encabezada por la Academia China de Ciencias.
El estudio, publicado en la revista Nature Astronomy, analizó la evolución del hidrógeno atómico neutro (HI), uno de los principales reservorios de gas de las galaxias y un elemento clave dentro del proceso que eventualmente da origen a nuevas estrellas.
La investigación combinó información del Instrumento Espectroscópico de Energía Oscura (DESI) con observaciones del radiotelescopio esférico de apertura de quinientos metros (FAST), ubicado en China.
Gracias a ambos instrumentos, los científicos estudiaron aproximadamente 2.5 millones de galaxias, distribuidas en una región equivalente a casi un tercio del cielo.
¿Por qué se forman menos estrellas?
Una de las explicaciones tradicionales para la disminución de la actividad estelar plantea que, conforme envejece el universo, las galaxias consumen progresivamente el gas frío necesario para generar nuevas estrellas.
Sin embargo, los nuevos resultados indican que la situación es más compleja.
De acuerdo con las mediciones, hace unos 4 mil 500 millones de años la tasa de formación de estrellas en el universo era alrededor de 2.5 veces mayor que en la actualidad.
En contraste, la densidad de hidrógeno atómico neutro era apenas 1.4 veces superior a la que se observa hoy.
La diferencia entre ambas cifras sugiere que la fuerte reducción en la formación de estrellas no puede explicarse simplemente por un agotamiento de las reservas de hidrógeno.
En otras palabras, el universo todavía conserva una cantidad considerable de materia prima, pero parece tener mayores dificultades para transformarla en el tipo de gas necesario para fabricar estrellas.
El problema podría estar en la transformación del gas
Las estrellas se forman principalmente dentro de densas nubes de gas molecular. Antes de llegar a esa etapa, el hidrógeno atómico neutro funciona como una especie de eslabón intermedio entre el gas distribuido a gran escala por el universo y el material molecular capaz de colapsar y generar nuevas estrellas.
Los investigadores consideran que la clave podría encontrarse precisamente en esa transición.
A medida que disminuye el suministro de nuevo gas y cae su densidad, también podría reducirse la eficiencia con la que el hidrógeno atómico se convierte en hidrógeno molecular.
Este escenario explicaría por qué las reservas generales de HI permanecen relativamente estables, mientras que la cantidad de gas molecular disponible para alimentar directamente la formación estelar se reduce gradualmente.
Los resultados cambian así una de las preguntas centrales sobre la evolución de las galaxias. Más que determinar si el universo está quedándose sin gas, los científicos buscan ahora entender por qué le resulta cada vez más difícil transformar ese gas en nuevas estrellas.
Para los autores, el hallazgo ofrece nuevas pistas sobre el llamado ciclo bariónico, el proceso mediante el cual la materia circula entre las galaxias, sus alrededores y el espacio intergaláctico.
Comprender ese mecanismo podría ayudar a explicar por qué la intensa actividad de formación estelar que caracterizó al universo en épocas anteriores ha ido disminuyendo de forma progresiva hasta alcanzar los niveles actuales.
