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GALAXIA NGC300 ENTREGA SUS SECRETOS

Observan estrellas en galaxia ubicada a 6 millones de años luz de la Tierra.

Galaxia NGC 300. Crédito: ESO

(16 Sept. 2010 - ESO) La ESO ha dado a conocer una espectacular imagen de NGC 300, una galaxia espiral similar a la Vía Láctea ubicada en el cercano conjunto de galaxias conocido como Grupo Escultor. Tomada con el Wide Field Imager (WFI) en el Observatorio La Silla de ESO en el norte de Chile, con una exposición total de 50 horas, esta imagen revela la estructura de la galaxia en gran detalle. NGC 300 se ubica a unos seis millones de años-luz de distancia y su tamaño aparente en el cielo es equivalente a dos tercios de la Luna llena.

Descubierta desde Australia por el astrónomo escocés James Dunlop en los comienzos del siglo XIX, NGC 300 es una de las galaxias espirales más cercanas y destacadas de los cielos australes, suficientemente brillante como para ser vista con binoculares. Se ubica en la poco llamativa constelación del Escultor, que posee escasas estrellas brillantes, pero que cobija una colección de galaxias cercanas que forman el Grupo Escultor [1]. Otros miembros de este grupo fotografiados por los telescopios de ESO son NGC 55 (ver comunicado de prensa de ESO), NGC 253 (ver comunicados de 2010 y 2009) y NGC 7793 (ver comunicado de prensa ESO). Muchas galaxias tienen al menos una leve peculiaridad, pero NGC 300 parece ser notablemente normal. Ello la hace un ejemplar ideal para que los astrónomos estudien la estructura y contenido de galaxias espirales como la nuestra.

Esta imagen obtenida por el Wide Field Imager (WFI) desde el Observatorio La Silla de ESO en el norte de Chile (IV Región), fue compuesta a partir de varias imágenes individuales tomadas a través de una gran gama de diferentes filtros, con una exposición total cercana a las 50 horas. Los datos fueron reunidos en varias noches de observación, abarcando muchos años. El propósito principal de esta amplia campaña observacional era realizar un cuidadoso censo de las estrellas en la galaxia, contando tanto su número como la variedad de estrellas, y marcando zonas, incluso estrellas individuales, que justifiquen investigaciones más profundas y focalizadas. Pero una colección de datos tan rica como ésta tendrá también muchos otros usos en los años venideros. Al observar la galaxia con filtros que aíslan la luz proveniente del hidrógeno y el oxígeno, se pueden observar con gran claridad en esta imagen las numerosas zonas de formación estelar, que corresponden a las nubes rojas y rosadas ubicadas en los brazos espirales de NGC 300. Con su enorme campo de visión, de 34 x 24 minutos de arco -similar al tamaño aparente de la Luna llena en el cielo-, WFI es una herramienta ideal para los astrónomos que estudian objetos grandes tales como NGC 300.

NGC 300 también alberga varios otros fenómenos astronómicos interesantes que han sido estudiados con los telescopios de ESO. Un grupo de astrónomos descubrió recientemente el agujero negro de masa estelar más distante y uno de los más masivos que se haya detectado en esta galaxia (ver comunicado de prensa de ESO), como acompañante de una estrella Wolf–Rayet, caliente y luminosa, en un sistema binario. NGC 300 y otra galaxia, NGC 55, están lentamente acercándose y girando entre sí, en una etapa incipiente de un largo proceso de fusión (ver comunicado de ESO). La mejor estimación de distancia a NGC 300 lograda hasta ahora fue obtenida por astrónomos de la Universidad de Concepción (Chile) y de la Universidad Católica en Santiago (Chile), junto a colegas de Europa y Norteamérica, que utilizaron el Very Large Telescope de ESO en el Observatorio Paranal en el norte de Chile, entre otros (ver comunicado de ESO).

Notas

[1] Si bien es considerado normalmente como un miembro del Grupo Escultor, las mediciones de distancia más recientes muestran que NGC 300 se ubica significativamente más cerca de nosotros que muchas de las otras galaxias en el grupo y sólo puede ser indirectamente asociada con ellos.


Búsqueda frustrada:
 
GALAXIAS LEJANAS SE ESCONDEN DE LOS TELESCOPIOS
 
Explican por qué muchos sondeos de galaxias lejanas no detectan el 90% de estos objetos.

Campo profundo Goods_S. Crédito: ESO

(5 Abril, 2010 - ESO - CA) Desde hace tiempo que los astrónomos sabían que, en muchas de sus búsquedas y sondeos del Universo extremadamente distante, donde intentan detectar la luz emitida hace 10 mil millones de años por las proto galaxias, nubes de gas y cuasares, resultaba que una fracción importante no eran detectados. Ahora, gracias a un nuevo método utilizado en un sondeo extremadamente profundo realizado con dos de los cuatro telescopios gigantes de 8,2 metros que conforman el VLT (Very Large Telescope) de la ESO y un filtro especial hecho a medida, un grupo de astrónomos europeos ha logrado demostrar que una gran fracción de las galaxias existentes en aquella época, había pasado inadvertida. El sondeo también ayudó a identificar algunas de las galaxias más tenues que se hayan encontrado jamás en esta etapa del Universo primordial.

Imagen: Campo profundo Goods S. Crédito: ESO.

Para estas exploraciones lejanas los astrónomos buscan detectar una “huella digital” espectroscópica brillante y característica emitida por el hidrógeno, conocida como línea Lyman-alfa. Esta luz, que en un laboratorio de la Tierra resultaría invisible, ya que es emitida en la frecuencia del ultravioleta (UV), con una longitud de onda de 121,6 nm (la luz visible tiene longitudes de onda desde los 380 nm para el violeta hasta los 760 nm para el rojo oscuro) se hace visible debido a que la expansión del Universo estira las ondas de luz UV desplazándolas hacia el violeta, 390 nm.

Esta vez los astrónomos buscaban conocer la cantidad de estrellas formadas en el Universo muy lejano [1]. Para ello buscaron galaxias cuya luz hubiera estado viajando durante 10 mil millones de años (con un desplazamiento hacia el rojo de 2,2 [3]), en un área bien estudiada del cielo conocida como el campo GOODS–Sur.

Sin embargo, desde hace tiempo se especulaba con que muchas galaxias lejanas no eran identificadas en estos sondeos. Los resultados del nuevo sondeo del VLT demuestra por primera vez que esto es exactamente lo que está pasando. Gran parte de la luz Lyman-alfa queda atrapada dentro de la galaxia que la emite, y el 90% de las galaxias no llegan a ser detectadas en los sondeos Lyman-alfa.

“Los astrónomos siempre supieron que les faltaba una fracción de las galaxias en los sondeos Lyman-alfa” explica Matthew Hayes, el autor principal de la investigación, publicada la semana pasada en Nature, “pero ahora por primera vez tenemos una medida concreta. Y la cantidad de galaxias que se estaba perdiendo es enorme”.

Para comprender qué fracción de luminosidad no es detectada, Hayes y su equipo usaron la cámara FORS, para luz visible instalada en el VLT-1 con un filtro de banda estrecha hecho a medida [2] para medir la luz Lyman-alfa, siguiendo la metodología estándar de este tipo de estudios. Luego, usando la nueva cámara HAWK-I, instalada en otra unidad del VLT, exploraron la misma área del cielo en busca de la luz emitida en una longitud de onda diferente, también emitida por el hidrógeno, conocida como la línea H-alfa. Esta luz es emitida en la longitud de onda de 656,3 nm en el rojo.

La cámara HAWK-I detectó la línea H-alfa en 2100 nm, en el rango del infrarrojo.

“Esta es la primera vez que observamos con tanta profundidad una fracción del cielo en luz proveniente del hidrógeno en estas dos longitudes de ondas muy específicas, y esto demostró ser crucial”, dice el miembro del equipo Göran Östlin. El sondeo fue extremadamente profundo y reveló algunas de las galaxias más tenues que se conocen de esta época primordial en la vida del Universo. De este modo, los astrónomos pudieron concluir que los sondeos tradicionales que utilizan la emisión Lyman-alfa sólo ven una pequeña parte del total de la luz que es producida, ya que la mayor parte de los fotones Lyman-alfa son destruidos por la interacción con nubes interestelares de gas y polvo. Este efecto es notoriamente más significativo para la luz Lyman-alfa que para la H-alfa. Como resultado, una cantidad tan significativa como el 90% de las galaxias pasa inadvertida en estos sondeos. “Si vemos diez galaxias, allí podría haber cientos”, dice Hayes.

Diferentes métodos de observación, centrados en la luz emitida a diferentes longitudes de onda, conducirán siempre a una visión del Universo que solo es parcialmente completa. Los resultados de este sondeo constituyen una seria advertencia para los cosmólogos, considerando que a medida que aumenta la distancia, la emisión Lyman-alfa se convierte en uno de los pocos trazadores disponibles para el estudio de las primerísimas galaxias que se formaron en la historia del Universo. “Ahora que sabemos cuánta luz hemos pasado por alto, podemos comenzar a crear modelos del cosmos mucho más precisas, entendiendo mejor la velocidad con que se formaron las estrellas en las diferentes épocas de la vida del Universo”, dice el coautor J. Miguel Mas-Hesse.

Este gran avance ha sido posible gracias a la cámara usada, única en su género. HAWK-I, que vio su primera luz en 2007, es un instrumento de última generación. “Sólo hay unas cuantas cámaras con un campo de visión más amplio que HAWK-I, pero operan en telescopios de menos de la mitad del tamaño del VLT. De modo que realmente solo el VLT y HAWK-I son capaces de encontrar eficientemente galaxias tan tenues a estas distancias”, dice el miembro del equipo Daniel Schaerer.

Notas

[1] La luz Lyman–alfa corresponde a la luz emitida por hidrógeno excitado (más específicamente cuando el electrón alrededor del núcleo salta del primer nivel de excitación al nivel fundamental). Esta luz es emitida en el rango ultravioleta a 121,6 nanómetros. La línea Lyman-alfa es la primera de la llamada serie de Lyman, nombrada en honor a su descubridor, Teodore Lyman.

La serie de Balmer, nombrada en honor a Johann Balmer, también corresponde a luz emitida por hidrógeno excitado. En este caso, el electrón cae al primer nivel de excitación. La primera línea en esta serie es la línea H-alfa, emitida a 656,3 nanómetros.

Como la mayoría de los átomos de hidrógeno presentes en la galaxia están en el nivel fundamental, la luz Lyman-alfa es absorbida más eficientemente que la luz H-alfa, la que requiere átomos con un electrón ubicado en el segundo nivel. Como esto es muy poco común en el hidrógeno que constituye el medio interestelar frío en estas galaxias, el gas es casi perfectamente transparente para la luz H-alfa.

[2] Un filtro de banda estrecha es un filtro óptico diseñado para dejar pasar solo un rango de luz muy estrecho, centrado en una longitud de onda específica. Los filtros de banda estrecha tradicionales incluyen aquellos centrados en las líneas de la serie de Balmer, como H-alfa.

[3] Debido a la expansión del Universo, la luz de un objeto distante es desplazada hacia el lado rojo del espectro en una cantidad que depende de su distancia. Esto significa que la luz es estirada hacia longitudes de onda más largas. Un desplazamiento al rojo de 2,2 –que corresponde a galaxias cuya luz ha tardado aproximadamente 10 mil millones de años en alcanzarnos. De este modo la luz Lyman-alfa se ve ahora aproximadamente a 390 nanómetros, cerca del dominio visible, y puede observarse con el instrumento FORS ubicado en el VLT de ESO, mientras que la línea H-alfa se desplaza hasta los 2.100 nm, en el infrarrojo cercano. Por tanto puede ser observada con el instrumento HAWK-I del VLT.
 


Vistos en infrarrojo:
 
SONDA PLANCK REVELA POLVO GALÁCTICO
 
Un telón de polvo frío forma impresionantes estructuras de polvo
a 500 años-luz de nuestro Sol.
Cortina de polvo frío en la Vía Láctea. Crédito: ESA.

(18 Marzo, 2010 - ESA - CA) La última imagen en infrarrojo obtenida por el satélite Planck de la ESA muestra gigantescos filamentos de polvo frío que se extienden a lo largo de nuestra Galaxia. El análisis de estas estructuras podría ayudar a determinar las fuerzas que dan forma a nuestra Galaxia y que provocan la formación de las estrellas.

Planck está diseñado principalmente para estudiar los mayores misterios de la cosmología: ¿Cómo se formó el Universo? ¿Cómo se formaron las galaxias? También incluye la investigación de las estructuras de polvo frío que se extienden por nuestra Galaxia.

Imagen: Estructuras de filamentos a pequeña y gran escala en la Vía Láctea, aunque invisibles a nuestra vista, la visión de luz infrarroja de la sonda Planck pudo revelarlos.

La imagen muestra la estructura de filamentos de polvo que rodean a nuestro Sistema Solar – a una distancia de unos 500 años-luz del Sol y en dirección de las constelaciones de Ofiuco y Sagitario. Los filamentos arrancan del eje de la Vía Láctea, que es la región rosa claro que se extiende horizontal en la parte inferior de la imagen. En esta zona, la radiación procede de mucho más lejos, y se origina en el disco de nuestra Galaxia.

Como nuestra vista no puede ver lo mismo que el Planck, la imagen ha sido codificada con colores especiales para que podemos "ver" las diferencias de temperatura en las estructuras de polvo. Los tonos blanco-rosados marcan el polvo que se encuentra a unas decenas de grados por encima del cero absoluto, mientras que las zonas con colores más oscuros muestran polvo con temperaturas alrededor de los -261°C, tan sólo 12 grados por encima del cero absoluto. El polvo más cálido es el que está concentrado en el plano de la Galaxia, mientras que el polvo en suspensión por encima y por debajo del disco galáctico se encuentra a menor temperatura.

“Todavía no se comprende porqué estas estructuras tienen estas formas tan peculiares”, comenta Jan Tauber, Científico del Proyecto Planck para la ESA. Las zonas más densas se conocen como nubes moleculares, mientras que las más difusas reciben el nombre de ‘cirros’. Ambas están formadas por polvo y por gas, aunque el gas no se puede observar directamente en las imágenes.

Hay muchas fuerzas en acción en nuestra Galaxia, que hacen que las nubes moleculares y los cirros adquieran estas formas de filamento. Por ejemplo, la Galaxia gira a gran escala, lo que da lugar a patrones espirales de estrellas, polvo y gas. La gravedad también ejerce una gran influencia, estirando los cúmulos de polvo y gas. Las emisiones de radiación y de partículas de las estrellas arrastran al polvo y al gas que las rodea. Los campos magnéticos también juegan un papel en estas estructuras, aunque se todavía se desconoce hasta qué punto.

Los puntos más brillantes de la imagen se corresponden con densos cúmulos de materia en los que tiene lugar la formación de estrellas. A medida que los cúmulos se encojen, se vuelven más densos y pueden aislar mejor su interior de la influencia de la luz y de la radiación, lo que provoca que se enfríen más fácilmente y que colapsen más rápido.

La Vía Láctea en infrarrojo. Crédito: IRAS. Imagen: La Vía Láctea en infrarrojo. La región estudiada por Planck (enmarcada en rojo) está en la dirección de las constelaciones Ofiuco y Sagitario, y pertenecen al Brazo de Carina-Sagitario, al que pertecemos, junto a todas las estrellas que podemos ver a simple vista. Crédito: IRAS.

El telescopio espacial Herschel de la ESA puede ser utilizado para estudiar este tipo de regiones con más detalle, pero sólo Planck es capaz de detectarlas a gran escala, ya que sus detectores barren todo el cielo. Herschel y Planck se lanzaron juntos en Mayo de 2009 y los dos se encuentran estudiando los componentes más fríos del Universo. Planck estudia las grandes estructuras, mientras que Herschel realiza observaciones detalladas de regiones más pequeñas, como los cúmulos cercanos donde se forman las estrellas.

A la vista de estos resultados, surge la pregunta de porqué nuestra Galaxia presenta esta estructura de filamentos tanto a pequeña como a gran escala. “Es una gran pregunta”, concluye Tauber.

La nueva imagen es una combinación de los datos obtenidos por el Instrumento de Alta Frecuencia (HFI) de Planck, en las longitudes de onda comprendidas entre los 540 y los 350 micrómetros, y de una imagen de 100 micrómetros obtenida por el satélite IRAS en el año 1983.

Los datos enviados por HFI han sido obtenidos como parte del primer análisis de Planck de todo el cielo en las longitudes de onda del rango de las microondas. A medida que el satélite gira sobre su eje, sus instrumentos van realizando un barrido del cielo. En cada revolución, cruzan la Vía Láctea dos veces, por lo que durante la misión de Planck de registrar la luminiscencia del Big Bang se podrán obtener mapas de nuestra Galaxia con un nivel exquisito de detalles.
 


Sorprenden a quasar sin galaxia:
 
QUASAR SOLITARIO DESATA INTERROGANTES
 
¿Qué viene primero: los agujeros negros súper masivos o las enormes galaxias donde éstos residen?. Astrónomos estudian si los agujeros negros pueden construir una galaxia a su alrededor, gracias a un quasar solitario.

¿Un agujero negro construyendo una galaxia?. Crédito: ESO. (5 de Diciembre, 2009 ESO) Un escenario totalmente nuevo ha surgido a partir de una serie de recientes y extraordinarias observaciones de un agujero negro sin hogar, que indican que los agujeros negros pueden estar “construyendo” su propia galaxia madre. Este podría ser el eslabón perdido que se buscaba hace mucho tiempo para comprender por qué las masas de agujeros negros son mayores en galaxias que contienen más estrellas.

Imagen: ¿Un agujero negro construyendo una galaxia? Crédito: ESO.

“La pregunta del ‘huevo o la gallina’ aplicada en el sentido de si acaso viene primero la galaxia o su agujero negro es uno de los temas más debatidos hoy en astrofísica”, dice David Elbaz, autor principal. “Nuestro estudio sugiere que los agujeros negros súper masivos pueden desencadenar la formación de estrellas y así, ‘construir’ sus propias galaxias madres. Este eslabón también puede explicar por qué las galaxias que albergan agujeros negros más grandes tienen más estrellas”.

Para llegar a una conclusión tan extraordinaria, el equipo de astrónomos realizó exhaustivas observaciones de un objeto peculiar, el cercano quásar HE0450-2958 (ver comunicado de ESO en inglés sobre un estudio previo de este objeto), al único que no se le ha detectado una galaxia madre [1]. HE0450-2958 está ubicado a unos 5 mil millones de años-luz de distancia.

Hasta ahora se había especulado que la galaxia madre del quásar estaba escondida detrás de grandes cantidades de polvo, entonces los astrónomos emplearon para las observaciones un instrumento de infrarrojo mediano en el Very Large Telescope de ESO [2]. A esas longitudes de onda, las nubes de polvo relucen en forma muy brillante y son fácilmente detectables. “Observar a estas longitudes de onda nos permitiría localizar el polvo que podría esconder la galaxia madre”, dice Knud Jahnke, quien dirigió las observaciones realizadas en el VLT. “Sin embargo, no encontramos nada. En cambio, descubrimos una galaxia aparentemente no relacionada en las cercanías del quásar que está produciendo estrellas a una velocidad frenética”.

Estas observaciones han proporcionado una nueva y sorprendente perspectiva del sistema. Mientras que alrededor del agujero negro no se revela ningún indicio de estrellas, la galaxia que la acompaña es extremadamente rica en estrellas muy jóvenes y brillantes. Está formando estrellas a una velocidad equivalente a unos 350 Soles por año, cien veces más que las velocidades de galaxias típicas en el Universo local.

Observaciones anteriores habían mostrado que la galaxia que la acompaña está, de hecho, bajo fuego: el quásar está arrojando un chorro de partículas altamente energéticas hacia su compañera, además de una corriente de gas que se desplaza rápidamente. La inyección de materia y energía hacia la galaxia indica que el mismo quásar podría estar induciendo la formación de estrellas y de esta forma, creando su propia galaxia madre; en tal escenario, las galaxias habrían evolucionado a partir de nubes de gas golpeadas por los energéticos chorros que emergen de los quásares.

“Los dos objetos tendrán que fusionarse en el futuro: el quásar se está moviendo a una velocidad de sólo unas pocas decenas de miles de km/hora con respecto a la galaxia que la acompaña y su separación es de sólo unos 22.000 años-luz”, dice Elbaz. “A pesar de que el quásar aún está ‘desnudo’, eventualmente estará ‘vestido’ cuando se fusione con su compañera rica en estrellas. Entonces finalmente residirá dentro de una galaxia madre como todos los demás quásares”.

De ahí que el equipo haya identificado a los chorros del agujero negro como posible conductor de la formación de galaxias, lo que también puede constituir el eslabón perdido y que se buscaba hace tanto tiempo para comprender por qué la masa de los agujeros negros es mayor en las galaxias que contienen más estrellas [3].

“Una extensión natural de nuestro trabajo es buscar objetos similares en otros sistemas”, dice Jahnke.

Los futuros instrumentos, tales como el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, el European Extremely Large Telescope y el Telescopio Espacial James Webb de NASA/ECA/CSA serán capaces de buscar tales objetos a distancias aún más grandes de nosotros, investigando la conexión entre agujeros negros y la formación de galaxias en el Universo más distante.

Notas

[1] Los agujeros negros súper masivos se encuentran en el centro de la mayoría de las grandes galaxias; a diferencia del inactivo y famélico que está ubicado en el centro de la Vía Láctea, se dice que una fracción de éstos está activo ya que engulle enormes cantidades de materia. Estas acciones frenéticas producen una copiosa liberación de energía a través de todo el espectro electromagnético; el caso de los quásares es especialmente espectacular pues el centro activo es tan sobrecogedoramente brillante que eclipsa la luminosidad de su galaxia madre.

[2] Esta parte del estudio está basado en observaciones realizadas a longitudes de onda de infrarrojo mediano, con el poderoso espectrómetro del VLT y la cámara para el instrumento de infrarrojo mediano (VISIR), combinado con información adicional que incluye: espectros adquiridos empleando VLT-FORS, fotografías ópticas e infrarrojas del Telescopio Espacial Hubble de NASA/ES y observaciones en ondas de radio de la Australia Telescope National Facility.

[3] La mayoría de las galaxias en el Universo local contiene un agujero negro súper masivo con una masa alrededor de 700 veces menor a la masa del bulbo estelar. El origen de la relación entre la masa de este agujero negro versus la masa estelar es uno de los temas más debatidos en la astrofísica moderna.

Links

• Documentos científicos: http://www.aanda.org/10.1051/0004-6361/200912848/pdf y http://arxiv.org/abs/0906.0365


Miran a través del polvo:
 
REVELAN INTERIOR DE LA VÍA LÁCTEA
 
“Excavación” Cósmica Revela Vestigios de los Componentes Básicos de la Vía Láctea.

Cúmulo Terzan 5, al interior de la Vía Láctea. Crédito: ESO. (25 de Noviembre, 2009 ESO) Mirando a través de las gruesas nubes de polvo del “bulbo” de nuestra galaxia (los millares de estrellas que rodean su centro) y revelando un sorprendente nivel de detalle, un equipo de astrónomos ha develado una inusual mezcla de estrellas en la agrupación estelar conocida como Terzan 5. Nunca antes observada en ninguna parte del bulbo, este peculiar “cóctel” de estrellas sugiere que Terzan 5 es de hecho, uno de los principales componentes básicos del bulbo, probablemente el vestigio de una galaxia enana que se fusionó con la Vía Láctea durante sus primeros días.

Imagen: Mirando a través de gruesas nubes de polvo del centro de nuestra galaxia (el “bulbo”) con una asombrosa cantidad de detalles, un equipo de astrónomos ha revelado una inusual mezcla de estrellas en la agrupación estelar conocida como Terzan 5. Este peculiar cóctel de estrellas, nunca antes observado en ninguna parte del bulbo, sugiere que Terzan 5 es de hecho, uno de los principales componentes básicos del bulbo, probablemente el vestigio de una galaxia enana que se fusionó con la Vía Láctea durante sus primeros días.

Esta fotografía en infrarrojo cercano fue obtenida con el instrumento Multi-conjugate Adaptive Optics Demonstrator (MAD) en el Very Large Telescope de ESO. Se combinó observaciones a dos bandas (J y K). El campo visual es de 40 arcosegundos de extensión.

“La historia de la Vía Láctea está codificada en sus fragmentos más antiguos, cúmulos globulares y otros sistemas de estrellas que han sido testigos de toda la evolución de nuestra galaxia”, dice Francesco Ferraro, autor principal de un artículo que aparece en la edición de esta semana de la revista Nature. “Nuestro estudio abre una nueva ventana hacia otra parte de nuestro pasado galáctico”.

Como arqueólogos que excavan a través del polvo que se apila sobre los restos de civilizaciones pasadas y desentierran piezas cruciales de la historia de la humanidad, los astrónomos han estado mirando a través de las gruesas capas de polvo interestelar que oscurecen el bulbo de la Vía Láctea y han develado una extraordinaria reliquia cósmica.

El objetivo del estudio es el cúmulo de estrellas Terzan 5. Las nuevas observaciones muestran que este objeto, a diferencia de todos excepto unos pocos cúmulos globulares, no alberga estrellas que han nacido al mismo tiempo –lo que los astrónomos llaman una “población individual” de estrellas. En cambio, la multitud de brillantes estrellas en Terzan 5 se formó en al menos dos épocas distintas, la primera probablemente hace unos 12 mil millones de años y luego hace 6 mil millones de años.

“Sólo un cúmulo globular con una historia tan compleja de formación de estrellas ha sido observado en el halo de la Vía Láctea: Omega Centauri”, dice Emanuele Dalessandro, miembro del equipo. “Esta es la primera vez que vemos esto en el bulbo”

El bulbo galáctico es la región más inaccesible de nuestra galaxia para las observaciones astronómicas: sólo la luz infrarroja puede penetrar las nubes de polvo y revelar sus miles de estrellas. “Es sólo gracias a los extraordinarios instrumentos montados en el Very Large Telescope de ESO”, dice la coautora Bárbara Lanzoni, “que finalmente hemos sido capaces de ‘dispersar la niebla’ y ganar una nueva perspectiva sobre el origen del bulbo galáctico mismo”.

Una joya técnica está detrás de este descubrimiento y es el Multi-conjugate Adaptive Optics Demonstrator (MAD), un instrumento de vanguardia que permite al VLT obtener imágenes en infrarrojo con magnífico detalle. La óptica adaptativa es una técnica a través de la cual los astrónomos pueden superar el efecto de distorsión que la atmósfera de la Tierra causa a las imágenes astronómicas obtenidas desde telescopios terrestres; MAD es un prototipo aún más poderoso [1] de instrumentos de óptica adaptativa de última generación.

A través del agudo ojo del VLT, los astrónomos también descubrieron que Terzan 5 es más masivo de lo que se pensaba: junto a la compleja composición y turbulenta historia de formación de estrellas del sistema, esto sugiere que podría ser el vestigio sobreviviente de una galaxia enana destruida, que se fusionó con la Vía Láctea durante sus etapas tempranas, contribuyendo así a formar el bulbo galáctico.

“Este podría ser el primero de una serie de descubrimientos que arrojen luz sobre el origen de bulbos en las galaxias, lo que aún se debate acaloradamente”, concluye Ferraro. “Varios sistemas similares podrían estar ocultos detrás del polvo del bulbo: es en estos objetos donde está escrita la historia de la formación de nuestra Vía Láctea”.

Nota

[1] Los telescopios terrestres sufren del efecto distorsionador introducido por la turbulencia atmosférica. Esta turbulencia hace que las estrellas centelleen de un modo que deleita a los poetas pero que frustra a los astrónomos, puesto que deteriora los detalles finos de las imágenes. Sin embargo, con las técnicas de óptica adaptativa (AO), este gran inconveniente puede superarse de modo que el telescopio produzca fotografías tan precisas como es teóricamente posible, por ejemplo, acercándose a las condiciones existentes en el espacio. Los sistemas de óptica adaptativa operan por medio de un espejo deformable controlado computacionalmente que contrarresta la distorsión de imagen introducida por la turbulencia atmosférica. Está basada en correcciones ópticas a tiempo real calculadas a gran velocidad (centenares de veces por segundo) a partir de información visual obtenida por un sensor de frente de onda (una cámara especial) que monitorea la luz desde una estrella de referencia. Los actuales sistemas de óptica adaptativa sólo pueden corregir el efecto de la turbulencia atmosférica en un área muy pequeña del cielo –normalmente 15 arcosegundos o menos– y la corrección se degrada muy rápido cuando se aleja de la estrella de referencia. Por lo tanto, los ingenieros han desarrollado nuevas técnicas para superar esta limitación, una de las cuales es la óptica adaptativa múltiple. MAD emplea hasta tres estrellas guía de referencia en vez de una para eliminar la distorsión causada por la turbulencia atmosférica a través de un campo visual treinta veces más grande que el de técnicas existentes.

• Artículo científico : http://www.eso.org/public/outreach/press-rel/pr-2009/Terzan5_Ferraro.pdf


Propagan átomos pesados, precursores de la vida:
 
CUASARES REPARTEN ELEMENTOS PESADOS POR EL UNIVERSO
 
Astrofísico mexicano de la UNAM, Dr. Yair Krongold, encabeza equipo que estudia agujero negro en la galaxia NGC-4051.

Imagen en luz visible de la galaxia NGC 4051.(1 de Mayo 2007 Agencias / ESA / CA) Los vórtices generados por agujeros negros en el corazón de las galaxias no solamente atrapan estrellas, gases y luz, para hacerlas desaparecer: funcionan también como aspersores que riegan las semillas de la vida. Un estudio internacional encabezado por el astrofísico mexicano de la UNAM, Yair Krongold, demostró que parte del gas que fluye hacia el agujero negro puede escapar, si alcanza temperaturas lo suficientemente altas, liberando materia y energía que viajan por las galaxias transportando elementos indispensables para formar materia orgánica.

Izquierda: Imagen en luz visible de la galaxia NGC 4051.

La investigación, realizada en colaboración con científicos de las universidades de Harvard, Estatal de Ohio y Roma, consistió en observar a una galaxia llamada NGC4051, muy parecida a nuestra Vía Láctea, aunque de menor tamaño. El conjunto de estrellas y gases observado tiene en su parte central un agujero negro, es decir un pequeño lugar donde la fuerza de atracción es tan grande que absorbe todo lo que se acerca hasta su llamado "horizonte de eventos", la masa de ese objeto es de 2 millones de veces la masa del Sol.

En el mismo proceso de aceleración que ocurre cuando el material gira a altas velocidades en el vórtice que produce el agujero negro, el gas se recalentado y ionizado, al ser arrancados electrones de sus núcleos atómicos. El gas en este estado brilla y su intensidad va a depender de la intensidad de la ionización adquirida, a las vertiginosas velocidades que alcanza la materia antes de entrar al horizonte de eventos, la materia es ionizada hasta emitir radiación de rayos X o Gama.

Los expertos han estado observando por décadas gas caliente que escapa a velocidades de entre 1 000 y 2 000 km/s (3,6 y 7,2 millones de kilómetros por hora) de grandes agujeros ubicados en el centro de algunas galaxias, a través de los chorros que se forman en los polos del agujero negro. Este impulso extraordinario, superior en fuerza al viento solar, les permite alcanzar las orillas de una galaxia. Los científicos se preguntaban cuanto gas podría escapar de esta forma.

“El material expulsado es rico en materiales pesados, que no existían al principio del Universo sino que se formaron en el interior de las estrellas, como si se tratara de una cocina”, explicó en conferencia de prensa José Franco López, director del Instituto de Astronomía de la UNAM.

“Los primeros materiales del Universo eran 90 por ciento hidrógeno y 10 por ciento helio. La presencia de seres vivos en el Universo, en particular en la Tierra fue posible miles de millones de años después gracias a la existencia de materiales más pesados, como el carbono, el nitrógeno, el hierro y otros minerales, fabricados en los procesos de fusión nuclear que ocurren en el corazón de las estrellas. Estos últimos son los que dispersan los agujeros negros”.

El desplazamiento de los materiales pesados no puede ser percibido a simple vista; por ello el equipo encabezado por Krongold requirió hacer observaciones con un telescopio espacial que capta los rayos X liberado en la zona llamada “horizonte de eventos”, del agujero negro.

Las observaciones se realizaron mediante el telescopio espacial de rayos X XMM-NEWTON de la Agencia Espacial Europea (ESA).

“Ya sabíamos que cualquier material que rebasa el “horizonte de eventos” no vuelve a salir, pero una de las nuevas conclusiones es que el material que logra escapar, y que sale disparado como si se tratara de fuegos pirotécnicos, puede crear semilleros de estrellas con condiciones para que aparezca la vida, como ocurrió en la Tierra”, indicó Yair Krongold

La misma investigación ayudó a precisar que solamente entre 2 y 5 por ciento del material que gira alrededor de un agujero negro logra escapar, lo cual es una proporción mucho menor a la que se calculaba hasta ahora.

Enriqueciendo el Universo

Los astrónomos ya habían observado gas de elementos pesados en el espacio intergáláctico, preguntándose cómo había llegado allí. El nuevo estudio da una respuesta, pues en el espacio se encuentran galaxias activas más poderosas que NGC 4051, llamadas quasares. Son galaxias donde un agujero central traga materia en grandes cantidades, generando un chorro monumental. Esto podría señalar que los quasares son responsables del gas de elementos pesados que escapa al espacio intergaláctico.

Esta sería la causa que el gas observado se encuentre distribuido irregularmente en el espacio, pues al escapar del quasar queda formando una burbuja a su alrededor que es dispersada con el tiempo. Sin embargo si las cantidades son tan pequeñas como las observadas con XMM-Newton shows en NGC 4051, los astrónomos necesitan buscar otra fuente de materiales pesados en el medio intergaláctico. Se sospecha que la causa podría estar en las galaxias con formación de estrellas, más comunes que los cuasares, llamadas Galaxias Ultra Luminoses Infra Rojas.

“Si nos basamos en esta única medida, los quasares pueden contribuir, pero no con todo los elementos pesados que se encuentran en el medio intergaláctico”, afirmó Krongold.


Desde el sur:

MATERNIDAD ESTELAR LH 95
Feliz Navidad con la LH 95 de la Gran Nube de Magallanes.

Vista del Hubble de la galaxia espiral barrada NGC 1672.

(7 Abril 2007 NASA - CA) La imagen del Telescopio Hubble de la NASA, de la galaxia espiral barrada NGC 1672, muestra detalles da las regiones de formación de nubes de formación estelar y las bandas oscuras de polvo interestelar.

One of the most striking features is the dust lanes that extend away from the nucleus and follow the inner edges of the galaxy's spiral arms. Clusters of hot young blue stars form along the spiral arms and ionize surrounding clouds of hydrogen gas that glow red. Delicate curtains of dust partially obscure and redden the light of the stars behind them by scattering blue light.

Imagen: Vista del Hubble de la galaxia espiral barrada NGC 1672. NASA

Galaxies lying behind NGC 1672 give the illusion they are embedded in the foreground galaxy, even though they are really much farther away. They also appear reddened as they shine through NGC 1672's dust. A few bright foreground stars inside our own Milky Way Galaxy appear in the image as bright and diamond-like objects.

As a prototypical barred spiral galaxy, NGC 1672 differs from normal spiral galaxies, in that the arms do not twist all the way into the center. Instead, they are attached to the two ends of a straight bar of stars enclosing the nucleus. Viewed nearly face on, NGC 1672 shows intense star formation regions especially off in the ends of its central bar.

Astronomers believe that barred spirals have a unique mechanism that channels gas from the disk inward towards the nucleus. This allows the bar portion of the galaxy to serve as an area of new star generation.

NGC 1672 is also classified as a Seyfert galaxy. Seyferts are a subset of galaxies with active nuclei. The energy output of these nuclei can sometimes outshine their host galaxies. This activity is powered by accretion onto supermassive black holes.

Nombre Objeto:

Descripción:

Galaxia espiral barrada

Position (J2000):

A.R. 04h 45m 42s.56 Dec. -59° 14' 14."56

Constelación:

Dorado

Distancia:

Aproximadamente 60 millones de años luz (18 kiloparsecs)

Dimensiones:

La imagen ocupa 4,4 arcominutos (75 000 años luz o 23 kilo parsecs) del cielo.



Desde el sur:

MATERNIDAD ESTELAR LH 95
Feliz Navidad con la LH 95 de la Gran Nube de Magallanes.

Feliz Navidad con la LH 95 de la Gran Nube de Magallanes. Hubble/NASA-ESA

(24 Dic. 2006 - CA) Junto a los astrónomos del Telescopios Espacial Hubble los saludamos con esta hermosa imagen de la región LH 95 de la Gran Nube de Magallanes, tomada desde la órbita terrestre por este instrumento.

Jirones de gas y polvo brillan iluminados por estrellas pequeñas y masivas que nacen. Esta magnífica escena de la creación, ubicada en los cielos del hamisferio sur, queda tras una neblina azul de gases. La imagen está tomada por la Cámara Avanzada para Investigación (Advanced Camera for Surveys) del Hubble.

Nombre Objeto:

LH 95

Descripción:

Zona de formación de estrella en la Gran Nube de Magallanes

Position (J2000):

A.R. 05h 37m 4s.37 Dec. -66° 22' 1."6

Constelación:

Dorado

Distancia:

Aproximadamente 160 000 años luz (50 kiloparsecs)

Dimensiones:

La imagen ocupa 3 arcominutos (140 años luz o 45 parsecs) del cielo.



¿Comenzó Navidad Cósmica?

TELESCOPIO ESPACIAL SWIFT OBSERVA SUPERNOVAS GEMELAS
 
No es una fantasmagórica imagen de Santa Claus captada por un alegre festejante, sino una seria imagen científica tomada por sobrios científicos con un telescopio de rayos Gama de la NASA y presentada a la prensa siempre ávida de curiosidades.

Supernova doble en  NGC 1316. Crédito: NASA/Swift/Stefan Immler(23 Nov. 2006 / PSU - CA) Astrónomos que trabajan con el telescopio espacial Swift de la NASA, se tropezaron con la rara visión de dos supernovas una al lado de la otra en una misma galaxia. Generalmente las grandes galaxias, son sede de unas tres supernovas por siglo. Sin embargo la galaxia NGC 1316 ha tenido dos de estas explosiones estelares en menos de cinco meses, y un total de cuatro supernovas in 26 años, según los registros que se tienen. Lo que hace de la NGC 1316 una de las galaxias productoras de supernovas más prodigiosas conocidas.

Esta imagen muestra las dos supernovas lado a lado, que parecen ser unos ojos, en la galaxia NGC 1316. La primera supernova, aun visible a la derecha de la imagen, se detectó el 19 de Junio, 2006, y fue llamada SN 2006dd. La segunda supernova, inmediatamente a la izquierda de la imagen, fue detectada el 5 de Noviembre pasado y fue llamada SN 2006mr. (Los otros objetos brillantes en la imagen son el núcleo central de la galaxia al centro, que forma la nariz del Santa cósmico; una nube oscura que lo cruza y que es una característica de esta galaxia y una débil estrella de nuestra galaxia que aparece en el camino, frente a la NGC 1316.)

NGC 1316 una enorme y masiva galaxia elíptica, que se encuentra a unos 75 millones de años luz (23 Megaparsecs) de distancia. Recientemente se ha unido con una galaxia espiral, lo que debe haber generado la aparición de supernovas al forzar la creación de masivas estrellas nuevas que mueren y estallan con rapidez. Sin embargo las cuatro supernovas observadas en NGC 1316 parecen ser Tipo Ia, una variedad que anteriormente no se había asociado con la formación de estrellas masivas ni los encuentros de galaxias. Los científicos investigan si se trata de una coincidencia o son el resultado de la unión.

”NGC_1316” NGC 1316 se encuentra en los confines de un cercano racimo de galaxias ubicado en la constelación de Fornax. Es una de las elípticas más brillantes de ese cúmulo. También conocida como Fornax A, es una de las más grandes y poderosas fuentes de radioondas del cielo, con lóbulos que se extienden por varios grados (mucho más allá del área de esta imagen del Hubble).

Imagen derecha: Imagen del Telescopio Espacial Hubble de la NGC 1316, antes de la aparición de las supernovas. La imagen cubre un área de unos 60 000 años luz (18 000 parsecs) de lado.

La violenta historia de NGC 1316 resulta evidente en varias formas. Las fotografías de gran angular obtenidas por el Observatorio Interamericano de Cerro Tololo en Chile muestran una sorprendente variedad de ondas, rizos y penachos inmersos en el envoltorio exterior de la galaxia. Entre esos así llamados rasgos “de marea”, se cree que los más angostos son los restos estelares de otras galaxias espirales que se fusionaron con NGC 1316 en algún momento durante los últimos miles de millones de años.

Las regiones interiores de la galaxia que se muestran en la imagen del Hubble revelan un complicado sistema de franjas y parches de polvo. Se piensa que éstos son los restos del medio interestelar asociado con una o más galaxias espirales engullidas por NGC 1316.

El telescopio Swift de la NASA, en órbita de la Tierra, lleva a bordo tres telescopios con sus respectivas cámaras detectoras, de rayos gama, rayos X; y de luz UV y visible, destinados a detectar tempranamente y seguir explosiones de supernovas.

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