En Escultor:
OBSERVAN CON ALMA REGIONES DE ACTIVA FORMACIÓN ESTELAR EN GALAXIA VECINA
Observaciones con ALMA muestran una activa región de formación estelar en el corazón de NGC 253, la Galaxia Sculptor o la "Moneda de Plata" como la conocen los aficonados, una de las galaxias con brotes de formación estelar más cercanas a la Vía Láctea, ubicada a 11,4 millones de años luz.
(17 de Febrero, 2015 -
ALMA/CA) Hay galaxias con brotes de formación estelar que usan gas para fabricar estrellas a un ritmo vertiginoso: hasta mil veces más rápido que las galaxias espirales como la Vía Láctea. Con el fin de comprender mejor por qué en algunas galaxias se producen estos brotes y en otras no, un equipo internacional de astrónomos usó el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) para estudiar un cúmulo de nubes incubadoras situado en el corazón de NGC 253, la Galaxia Sculptor o la "Moneda de Plata" como la conocen los aficonados, una de las galaxias con brotes de formación estelar más cercanas a la Vía Láctea.
"Todas las estrellas se forman en densas nubes de polvo y gas", explica Adam Leroy, astrónomo afiliado anteriormente al Observatorio Radioastronómico Nacional de Estados Unidos (NRAO), en Charlottesville (Virginia), y que ahora trabaja en la Ohio State University (OSU), en Columbus. "Sin embargo, hasta ahora los científicos tenían dificultades para entender cuáles fenómenos al interior de las galaxias con brotes de formación estelar las distinguían de las demás zonas donde se forman estrellas", agrega.
Imagen: Galaxia Sculptor - NGC 253, en Sculptor, ubicada a 11,4 millones de años luz, tomada por el telescopio VISTA del Observatorio Paranal de ESO, en Chile. Crédito: VISTA/VLT. (Haga click en la imagen para agrandar).
La resolución y la sensibilidad excepcionales de ALMA permitieron a los investigadores identificar por primera vez diez incubadoras estelares distintas en el núcleo del Escultor, algo extremadamente difícil de lograr hasta ahora debido a que los telescopios confundían las diferentes zonas.
Imagen: Región activa de formación estelar en el centro de la galaxia Sculptor. Los nuevos datos de ALMA revelaron un envoltorio difuso de gas de monóxido de carbono (representado en rojo) que envuelve las incubadoras, o zonas donde se forman estrellas (en amarillo). Aquí se superpusieron los datos de ALMA a una imagen del telescopio Hubble que abarca una parte de la misma área. Créditos: B. Saxton (NRAO/AUI/NSF); ALMA (NRAO/ESO/NAOJ); A. Leroy; STScI/NASA, ST-ECF/ESA, CADC/NRC/CSA..
A continuación, el equipo mapeó la distribución de aproximadamente 40 "firmas" de longitudes milimétricas de diferentes moléculas presentes en el centro de la galaxia. Esta etapa fue particularmente importante, puesto que la presencia de determinadas moléculas responde a diferentes condiciones al interior y alrededor de las nubes incubadoras. Por dar un ejemplo, el monóxido de carbono (CO) corresponde a ingentes envoltorios de gas menos denso que envuelve las incubadoras estelares. Otras moléculas como el ácido cianhídrico (HCN) delatan la existencia de densas áreas donde se desarrollan procesos de formación estelar. Y las moléculas más raras como el H13CN y el H13CO+ indican la presencia de regiones aun más densas.
Al comparar la concentración, la distribución y el movimiento de estas moléculas, los investigadores revelaron las distintas capas de las nubes incubadoras de la galaxia del Escultor y descubrieron que son mucho más masivas, diez veces más densas y mucho más turbulentas que otras nubes similares de galaxias inertes como la Vía Láctea.
Imagen:
La pequeña constelación del Sculptor al Sur de Acuario. Crédito: S&T. (Haga click en la imagen para agrandar).
Ubicación:
Ascensión Recta: 00h 47m 33s
Declinación: -25° 17' 18?
En Triangulus:
ALMA COMPRUEBA VIOLENTO ORIGEN DE LAS GALAXIAS ESPIRALES
Nuevas observaciones explican por qué las galaxias parecidas a la Vía Láctea son tan comunes en el Universo.
(17 de Sept., 2014 -
ALMA)
Durante décadas, los científicos han creído que las fusiones de galaxias suelen dar lugar a la formación de galaxias elípticas. Ahora, por primera vez, utilizando ALMA y un gran número de radiotelescopios, los investigadores han hallado evidencias directas de que la fusión de galaxias puede formar galaxias con forma de panqueque, y que este resultado es, en realidad, bastante común y podría explicar la amplia presencia de galaxias espirales como la Vía Láctea en el Universo.
Un grupo internacional de investigación, dirigido por Junko Ueda, investigador postdoctoral en la Sociedad Japonesa para la Promoción de la Ciencia, ha hecho un sorprendente hallazgo al observar que la mayoría de las colisiones de galaxias en el Universo cercano (a una distancia de entre 40 y 600 millones de años luz de la Tierra) dan lugar a las denominadas galaxias de disco. Estas que incluyen las galaxias espirales como la Vía Láctea y las galaxias lenticulares, se definen por regiones en forma de panqueque formadas por polvo y gas, y son muy diferentes a la otra gran categoría de galaxias: las elípticas.
Durante algún tiempo, fue ampliamente aceptado que la fusión de galaxias de disco acabaría formando una galaxia de forma elíptica. Mientras tienen lugar estas violentas interacciones, las galaxias no sólo ganan masa a medida que se fusionan o canibalizan la una a la otra, sino que también cambian su forma a través del tiempo cósmico y, por lo tanto, cambian de tipo durante el proceso.
Simulaciones por ordenador, llevadas a cabo en la década de 1970, predijeron que las fusiones entre dos galaxias de disco parecidas darían lugar a una galaxia elíptica. Estas simulaciones predicen que la mayoría de las galaxias actuales son elípticas, lo cual contrasta con las observaciones, que confirman que el 70% de las galaxias son, de hecho, galaxias de disco. Sin embargo, simulaciones más recientes sugieren que las colisiones también podrían formar galaxias de disco.
Para identificar con observaciones la forma final de las galaxias después de las fusiones, el grupo estudió la distribución de gas en 37 galaxias que se encuentran en sus etapas finales de fusión. ALMA (Atacama Large Millimeter/sub-millimeter Array) y varios radiotelescopios [1] fueron utilizados para observar la emisión de monóxido de carbono (CO), un indicador de gas molecular.
El trabajo de este equipo es la investigación sobre gas molecular en galaxias más extenso hasta la fecha y proporciona una visión única de cómo podría haberse formado la Vía Láctea. Su estudio reveló que casi la totalidad de las fusiones muestran áreas de gas molecular en forma de panqueque y, por tanto, son galaxias de disco en formación. Tal y como explica Ueda, investigador principal, "por primera vez hay evidencia observacional sobre el hecho de que la fusión de galaxias pueda dar lugar a galaxias de disco, en lugar de galaxias elípticas. Este es un paso importante e inesperado hacia la comprensión del misterio del nacimiento de las galaxias de disco".
Sin embargo, hay mucho por descubrir. Daisuke Iono, coautor de la investigación, añade: "tenemos que empezar a centrarnos en la formación de estrellas en estos discos de gas. Además, tenemos que mirar más lejos, hacia el universo más distante. Sabemos que la mayoría de las galaxias del universo distante también tienen discos. Sin embargo, todavía desconocemos si las fusiones de galaxias también son responsables de estas galaxias de disco o si se forman por gas frío que cae gradualmente en la galaxia. Tal vez hemos encontrado un mecanismo general que se aplique a toda la historia del universo."
Notas:
[1] Los datos fueron obtenidos por los siguientes conjuntos de radiotelescopios: ALMA; CARMA (Combined Array for Research in Millimeter-wave Astronomy): un conjunto de antenas que trabaja en el rango milimétrico, compuesto por 23 antenas parabólicas e instalado en California; el Submillimeter Array, un conjunto que trabaja en el rango de las ondas submilimétricas que consta de ocho antenas parabólicas y se encuentra en Mauna Kea (Hawai); el interferómetro Plateau de Bure Interferometer; el radiotelescopio de 45 metros del NAOJ Nobeyama Radio Observatory; el telescopio de 12 metros del National Radio Astronomy Observatory de los Estados Unidos; el telescopio de 14 metros del Five College Radio Astronomy Observatory de los Estados Unidos; el telescopio de 30 metros IRAM; y, como complemento, el Swedish-ESO Submillimeter Telescope.
En Triangulus:
LA MEJOR IMAGEN DE LA GALAXIA DEL TRIÁNGULO
El telescopio de sondeo VST (VLT Survey Telescope), instalado en el Observatorio Paranal de ESO, en Chile, ha captado una imagen de la galaxia Messier 33 que alcanza impresionantes niveles de detalle.
(14 Agosto 2014 - ESO) Científicos de la ESO, aprovecharon la alta resolución y gran campo del telescopio de sondeo VST (VLT Survey Telescope), del Observatorio Paranal en Chile, para captar una imagen de la galaxia Messier 33 con impresionantes niveles de detalle. Esta espiral cercana, la segunda gran galaxia más cercana a nuestra Vía Láctea, está llena de brillantes cúmulos de estrellas y de nubes de gas y polvo. La nueva fotografía de este objeto es una de las imágenes de amplio campo con más detalles jamás tomadas y muestra, con especial claridad, las numerosas nubes rojizas y brillantes de gas en los brazos espirales.
Imagen arriba: El telescopio de sondeo VST (VLT Survey Telescope), del Observatorio Paranal de ESO, en Chile, captó esta imagen de la galaxia Messier 33, conocida como la Galaxia del Triángulo. Es la segunda gran galaxia más cercana a la nuestra, la Vía Láctea, está llena de brillantes cúmulos de estrellas y de nubes de gas y polvo. Esta fotografía es una de las imágenes de amplio campo con más detalles jamás tomada de este objeto y muestra, con especial claridad, las numerosas nubes rojizas y brillantes de gas en los brazos espirales. Crédito: ESO. (Haga click en la imagen para agrandar).
Messier 33, también conocida como NGC 598, se encuentra a unos tres millones de años luz de distancia, en la pequeña constelación del Triángulo, en el hemisferio norte. Otro de sus nombres es Galaxia del Triángulo, y fue observada por el cazador de cometas francés Charles Messier en agosto de 1764, quien la situó como la número 33 en su famosa lista de nebulosas y cúmulos de estrellas prominentes. Sin embargo, él no fue el primero en registrar la existencia de la galaxia espiral; probablemente fue documentada por primera vez unos cien años antes por el astrónomo siciliano Giovanni Battista Hodierna.
Aunque la Galaxia del Triángulo está en el cielo del norte, es visible desde el punto de vista meridional del Observatorio Paranal de ESO, en Chile, aunque no se eleva muy alto en el cielo. Esta imagen fue tomada por el telescopio de sondeo VST (VLT Survey Telescope), un telescopio de última tecnología de 2,6 metros con un campo de visión que es dos veces tan ancho como la Luna llena. Esta imagen fue creada a partir de muchas exposiciones individuales, incluyendo algunas tomadas a través de un filtro que deja paso tan solo a la luz emitida por el brillante hidrógeno, lo cual hace que las rojizas nubes de gas que se encuentran en los brazos espirales de la galaxia destaquen intensamente.
Entre las muchas regiones de formación de estrellas que hay en los brazos espirales de Messier 33, destaca la nebulosa gigante NGC 604. Con un diámetro de cerca de 1.500 años luz, esta es una de las más grandes nebulosas de emisión conocida. Se extiende sobre un área 40 veces más grande que la parte visible de la mucho más famosa - y mucho más cercana - Nebulosa de Orión.
La Galaxia del Triángulo es el tercer miembro más grande del Grupo Local de galaxias, que incluye la Vía Láctea, la galaxia de Andrómeda, y alrededor de 50 galaxias más pequeñas. En una noche muy limpia y oscura, esta galaxia puede distinguirse a simple vista: se considera que es el objeto celeste más lejano visible sin ayuda óptica. Un dato interesante para aquellos observadores que tengan mucha paciencia es que las condiciones de visibilidad mejorarán a largo plazo, ya que la galaxia se está acercando a la nuestra a una velocidad de alrededor de 100.000 kilómetros por hora.
Echar un vistazo más de cerca a esta nueva y hermosa imagen no sólo nos permite inspeccionar de forma detallada los brazos espirales con formación estelar de la galaxia, sino que también pone de manifiesto el rico paisaje de galaxias más distantes, dispersas detrás de las miríadas de estrellas y las nubes brillantes de NGC 598.
Imagen abajo:
Este mapa muestra la constelación boreal del Triángulo, justo al norte de Aries, un sector del cielo que se observa mejor entre octubre y marzo. Todas las estrellas marcadas pueden verse a simple vista en una noche oscura y limpia. La cercana galaxia espiral Messier 33 o Galaxia del Triángulo, es conocida también por su número de catálogo NGC 598. Si tiene buena vista, podrá ver esta galaxia sin ayuda óptica, bajo un cielo excepcionalmente oscuro y, por lo general, se considera que es el objeto visible a simple vista más distante, a una distancia de unos tres millones de años luz. Crédito. ESO, IAU y Sky & Telescope. (Haga click en la imagen para agrandar)
En Piscis:
ALMA OBSERVA ENTORNO DE UNA EXPLOSIÓN DE RAYOS GAMA
Aprovecharon la potencia del recién estrenado conjunto para estudiar las lejanas galaxias donde ocurrieron.
(17 Junio 2014 - ALMA/CA) Un equipo de astrónomos japoneses observaron con
ALMA, los remanentes de dos estallidos de rayos gamma ocurridos a miles de años luz de distancia en dos galaxias diferentes, lo que fue posible gracias a la sensibilidad única de este conjunto de radiotelescopios.
Las "explosiones de rayos gama" GRB por su sigla en inglés, son breves y formidables explosiones cósmicas captadas desde la Tierra como fuertes emisiones de rayos gama y que han resultado muy difíciles de estudiar. Los rayos gama son las ondas de luz más potente del espectro electromagnético y estas explosiones fueron detectadas por primera vez por satélites de observación de pruebas nucleares que vigilaban la Tierra en los años 60s y 70s. Como se comprobó que ocurrían en el espacio, comenzaron a ser estudiadas posteriormente por los astrónomos.
Imagen: Ilustración del entorno que rodea al GRB 020819B, basado en observaciones de ALMA. Crédito: NAOJ.
Actualmente hay en órbita de la Tierra varios observatorios de rayos gama, donde los detectores en lugar de mirar a la superficie buscando explosiones nucleares, miran hacia arriba. La NASA opera el Fermi y la ESA de Europa el INTEGRAL. Como se trata de eventos de muy corta duración y que pueden ocurrir en cualquier lugar del universo, su estudio es difícil ya que requiere que una vez ocurrido y fijada su ubicación, algún telescopio óptico ubicado en la superficie interrumpa lo que está observando y mire hacia el lugar de la explosión, para ver si detecta la luminosidad posterior que puede haber generado el GRB.
Una vez fijada la posición y el lugar de origen, se pueden apuntar otros telescopios, ya sea ópticos o de radio, para estudiar el entorno dode ocurrió el GRB y observar sus remanentes.
Después de muchos descartes, actualmente se piensa que son generados por explosiones de supernovas, donde se da que un chorro de energía que surge desde un polo de la estrella que estalla queda apuntando hacia nosotros, con lo que recibimos la explosión en su máxima intensidad. Afortunadamente ocurren en galaxias distantes ya que son el fenómeno explosivo más brillante del Universo.
Se les ha casificado según su duración, los que duran más de un par de segundos son conocidos como estallidos de rayos gamma de larga duración (LGRBs, de long-duration gamma-ray bursts) [1] y se asocian con las explosiones de supernova, potentes detonaciones que tienen lugar al final de la vida de las estrellas masivas.
En cuestión de segundos, un estallido típico libera tanta energía como la que habrá liberado el Sol a lo largo de sus diez mil millones de años de vida. La propia explosión suele estar seguida de una emisión que va apagándose poco a poco, conocida como luminiscencia residual, que se cree tiene su origen en las colisiones entre el material expulsado y el gas circundante.
Misteriosamente, algunos estallidos de rayos gamma parecen no tener ninguna luminiscencia residual y son denominados estallidos oscuros. Una posible explicación es que las nubes de polvo absorben la radiación de la luminiscencia residual. En los últimos años, los científicos han estado trabajando para comprender mejor cómo se forma un GRB estudiando sus galaxias anfitrionas. Dentro de estas galaxias, los astrónomos esperaban encontrar estrellas masivas progenitoras de los GRB en regiones activas de formación estelar, que podrían estar rodeadas por una gran cantidad de gas molecular, el combustible para la formación de estrellas. Sin embargo, no había ningún resultado observacional para respaldar esta teoría, dejando la incógnita sin respuesta durante mucho tiempo.
Ahora, gracias a la potencia y presición del Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) de San Pedro de Atacama, Chile, investigadores japoneses han podido establecer de forma directa cuáles son las proporciones de gas molecular y polvo que se encuentran en una galaxia que alberga un GRB. Sorpresivamente, los investigadores han comprobado que hay menos gas del esperado y, proporcionalmente, mucho más polvo, haciendo que algunos GRB aparezcan como “GRB oscuros”. Este trabajo apareció en la revista Nature el 12 de junio de 2014 y es el primer resultado científico de ALMA en torno a los GRB, mostrando el potencial del conjunto de radiotelescopios para ayudarnos a comprender mejor cómo se comportan estos eventos.
El equipo nipón, encabezado por Bunyo Hatsukade, profesor asistente del Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ) en Chile, observó a los GRB 020819B y GRB 051022, estallidos de rayos gamma situadas a 4300 millones y 6900 millones de años-luz, en dos galaxias diferentes, ocurridos en 2005 y 2007 respectivamente. Nunca se habían detectado emisiones de radio en este tipo de galaxias antes, y esta hazaña solo fue posible aprovechando la sensibilidad única de ALMA [2].
Imagen arriba: Observaciones de la galaxia que alberga al GRB 020819B. Las medidas llevadas a cabo en el rango de las ondas de radio del gas molecular (izquierda) y el polvo (centro), han sido observadas por ALMA. A la derecha, una imagen en luz visible captada por el Telescopio Gemini Norte Frederick C. Gillett. La cruz indica la ubicación del lugar donde tiene lugar el GRB. Crédito: Bunyo Hatsukade(NAOJ), ALMA (ESO/NAOJ/NRAO).
Kotaro Khono, profesor de la Universidad de Tokio y miembro del equipo de investigación, afirma: "Llevábamos más de diez años buscando gas molecular en galaxias con estallidos de rayos gamma, usando varios telescopios alrededor del mundo. Gracias a un arduo trabajo, por fin hicimos un gran hallazgo valiéndonos de la sensibilidad inigualable de ALMA. Estamos muy contentos con nuestros logros". La sensibilidad proporcionada por ALMA para esta observación fue cerca de cinco veces superior a la de cualquier otro telescopio usado en investigaciones anteriores, pese a que la observación durara tan solo 47 minutos y se usaran apenas 27 antenas (menos de la mitad del número total disponible actualmente). Los resultados de estas observaciones pusieron en evidencia la capacidad revolucionaria de ALMA incluso en condiciones limitadas.
Otro logro notable, hecho posible gracias a la alta resolución de ALMA, fue descubrir la distribución del gas molecular y el polvo en galaxias GRB. Observaciones de GRB 020819B revelaron un entorno extraordinariamente rico en polvo [3], mientras que, cerca del centro de la galaxia anfitriona, se encontraba gas molecular. Es la primera vez que se ha revelado dicha distribución en galaxias GRB.
"No nos esperábamos ver estallidos de rayos gama en un entorno tan polvoriento y con una baja proporción de gas molecular. Esto indica que los estallidos ocurrieron en un ambiente poco habitual" explica Hatsukade. Esto sugiere que las estrellas masivas que murieron como GRB cambiaron el ambiente en la región de formación estelar antes de explotar.
El equipo de investigación cree que la elevada proporción de polvo comparada con el de gas molecular en las zonas donde se producen estallidos de rayos gamma se deba a sus diferentes reacciones a la radiación ultravioleta. Puesto que los enlaces entre los átomos que componen las moléculas se rompen fácilmente por la radiación ultravioleta, el gas molecular no puede sobrevivir en ambientes expuestos a una fuerte radiación ultravioleta producida por las calientes estrellas masivas en su región de formación estelar, incluyendo la que tarde o temprano explota como el observado GRB. Aunque también se observa una distribución similar en GRB 051022, esto aún debe ser confirmado debido a la falta de resolución (dado que el anfitrión del GRB 051022 está situado más lejos que el que alberga al GRB 020819B). En cualquier caso, estas observaciones de ALMA apoyan la hipótesis de que el polvo que absorbe la radiación de la luminiscencia residual es el responsable de generar explosiones oscuras de rayos gamma.
"Los resultados obtenidos esta vez superaron nuestras expectativas. Tenemos que realizar más observaciones con otras galaxias donde haya estallidos de rayos gamma para saber si estas son las condiciones normales de este tipo de galaxia. Esperamos poder investigar más cuando ALMA haya alcanzado todo su potencia", concluye Hatsukade.
Notas
[1] Los estallidos de rayos gamma de larga duración (LGRBs), que duran algo más de dos segundos, representan aproximadamente el 70% de los GRB observados. Los desarrollos llevados a cabo en la última década han reconocido una nueva clase de GRB con estallidos de menos de dos segundos, los GRB de corta duración, probablemente debido a la fusión de estrellas de neutrones y no asociados con supernovas o hipernovas.
[2] La sensibilidad de ALMA en esta observación era cinco veces mejor que la llevada a cabo con otros telescopios similares. Las primeras observaciones científicas con ALMA comenzaron con sólo 16 antenas en 2011. Estas observaciones se realizaron con un conjunto de 24–27 antenas con separaciones de hasta sólo 125 metros. La instalación de la última de las 66 antenas es una promesa de lo que ALMA será capaz de revelar en un futuro próximo, ya que las antenas de pueden posicionarse en diferentes configuraciones, con distancias máximas entre las antenas que van de los 150 metros a los 16 kilómetros.
[3] La proporción de la masa de polvo con respecto a la masa de gas molecular masa es de un 1% en el medio interestelar en la Vía Láctea y en galaxias cercanas de formación estelar, pero es diez o más veces mayor en la región que rodea al GRB 020819B.
PR original:
ALMA OBSERVA ENTORNO DE ESTALLIDO DE RAYOS GAMA
Con el VLT:
ESTRELLAS NACEN Y MUEREN EN LA GRAN NUBE DE MAGALLANES
En la cercana galaxia el telescopio de Cerro Paranal observó un impresionante drama estelar.
(2 Dic. 2013 - ESO/CA) Llamaron la atención del gran explorador lusitano Fernando de Magallanes, cuando comandando una flota para España en los mares del sur en 1520, las divisó en el cielo en una de los pocas noches de calma de las que pudo disfrutar. Hoy llevan su nombre: Las galaxias Gran y Pequeña Nubes de Magallanes.
No podría imaginar el valiente almirante que en la mayor de ellas, serían descubiertas violentas escenas de nacimiento y muerte de estrellas, gracias a las observaciones realizadas casi cinco siglos más tarde desde la nación que surgiría en los territorios que el descubría para España.
Imagen arriba: Nubes de gas y polvo en NGC 2035 donde nacen nuevas estrellas y que se entremezclan con polvo de estrellas que estallan como supernovas. Crédito: ESO/VLT.
Utilizando el VLT (Very Large Telescope) de ESO, los astrónomos han explorado una de sus regiones menos conocidas de la mayor de las "nubes" que divisó Magallanes, la nebula llamada NGC 2035 en la Gran Nube de Magallanes (GNM) que es en realidad una enorme galaxia situada a unos 160.000 años luz de nosotros en la constelación de Dorado (El Pez Espada) y una de nuestras vecinas galácticas más cercanas.
En la Gran Nube de Magallanes hay zonas de activas formación Se nuevas estrellas en regiones tan brillantes que algunas incluso pueden verse desde la Tierra a simple vista, como la Nebulosa Tarántula (eso1033). Esta nueva imagen, obtenida con el VLT (Very Large Telescope) de ESO, en el Observatorio Paranal (Chile), explora un área llamada NGC 2035 (a la derecha), apodada a veces como la Nebulosa de Cabeza de Dragón.
Zoom a la zona de formación de estrellas NGC 2035 de la Gran Nube de Magallanes.
Loading player...
NGC 2035 es una región HII, o nebulosa de emisión, consistente en nubes de gas que brillan debido a la energética radiación que emana de las estrellas jóvenes. Esta radiación arranca electrones de los átomos de gas que, finalmente, se recombinan con otros átomos y emiten luz. Mezclados con el gas vemos oscuros grumos de polvo que, más que emitir luz, la absorben, creando sinuosos caminos y oscuras formas en la nebulosa.
Las formas filamentosas a la izquierda de la imagen no son el resultado del nacimiento de estrellas, sino más bien de su muerte. Fueron creadas por uno de los eventos más violentos que pueden darse en el universo: una explosión de supernova [1]. Estas explosiones son tan brillantes que, a menudo, durante un corto periodo de tiempo, iluminan toda la galaxia que las aloja antes de debilitarse y hacerse menos visibles durante semanas o meses.
Mirando esta imagen puede parecer difícil hacernos una idea del verdadero tamaño de estas nubes — tienen un tamaño de varios cientos de años luz. Y no están en nuestra galaxia, sino mucho más allá. La Gran Nube de Magallanes es enorme, pero comparada con nuestra galaxia es muy modesta en cuanto a su extensión, alcanzando tan solo 14.000 años luz — una décima parte de nuestra Vía Láctea.
Esta imagen fue obtenida utilizando el instrumento FOcal Reducer and low dispersion Spectrograph instalado en el VLT (Very Large Telescope) de ESO, que se encuentra en el Observatorio Paranal, en Chile, como parte del programa Joyas Cósmicas de ESO.
Notas
[1] El remanente de una explosión de supernova que vemos en esta imagen se llama SNR 0536-67.6.
[2] Esta imagen procede del programa Joyas Cósmicas de ESO, una iniciativa de divulgación cuya intención es producir imágenes de objetos interesantes, llamativos o visualmente atractivos utilizando telescopios de ESO con finalidades educativas y divulgativas. El programa utiliza tiempo de observación que no puede usarse para observaciones científicas. Todos los datos obtenidos son también útiles para fines científicos, y son puestos a disposición de los astrónomos a través del archivo científico de ESO.
Arriba: Carta de la Gran Nube de Magallanes donde se destaca NGC 2035 como un cículo rojo. También se ha marcado NGC 2070, la Nebulosa de la Tarántula. Crédito: ESO.
Ubicación:
RA: 5h 35m
Dec: -66° S
Choque aparente:
ILUSIÓN ÓPTICA CÓSMICA
(28 Agosto 2013 - NASA/CA) A primera vista, la imagen del Hubble parece captar a dos gigantes cósmicos enredados en una feroz batalla celestial, con dos galaxias entrelazadas y en proceso de fusión para formar una sola. Pero esto sólo demuestra lo fácil que es malinterpretar el revoltijo de estrellas y hacerse una impresión equivocada - ya que todo se debe a un efecto de perspectiva.
Por casualidad, estas galaxias parecen estar alineadas desde nuestro punto de vista. En primer plano, la galaxia enana irregular PGC 16389 - vista aquí como una nube de estrellas - tapa a su galaxia vecina APMBGC 252 +125 -117, que aparece de canto como un rayo. Esta imagen de campo amplio también abarca muchas otras galaxias distantes, incluyendo dos espirales vistas de frente hacia la derecha y abajo de la imagen.
Haga click en la imagen para agrandar.
En Rayos X:
EL CRECIMIENTO DEL COLOSO DE COMA
Observaciones en Rayos X revelan que se alimenta de gas tenue.
(23 Sept 2013 - NASA/ESA/CA) Utilizando los observatorios espaciales de rayos X, Chandra de la NASA y XMM -Newton de la ESA, un equipo internacional de astrónomos ha descubierto que el cúmulo de galaxias de Coma está rodeado de enormes brazos de gas caliente. Estos abarcan por lo menos medio millón de años luz, y dan una idea de cómo el cúmulo de Coma ha crecido a través de la fusión de pequeños grupos y cúmulos de galaxias hasta convertirse en una de las estructuras más grandes del Universo que se mantienen unidos por la gravedad.
La imagen compuesta con datos de Chandra de rayos X en color rosa combinada con una imagen en óptico en blanco y azul del Sloan Digital Sky Survey, muestran los espectaculares brazos de gases calientes. Crédito: NASA/Chandra/Newton.
Los cúmulos de galaxias como el de Coma, están dominados por la materia oscura y son las últimas estructuras que se forman en la estructura jerárquica del Cosmos. Crecen a través de fusiones y por la acreción de materia. La mayor parte de la materia bariónica consiste en un plasma caliente (el medio intracluster o ICM), que se calentó durante la formación del clúster a temperaturas de varios 107 K y que visible por su emisión de rayos x. Las fusiones entre cúmulos de masa similar, son los eventos más energéticos del universo local.
Las emisiones de rayos X son generadas por gas hipercaliente a varios millones de grados. Las imágenes de las galaxias en el Cúmulo de Coma, revelan que estas contienen alrededor de una sexta parte de la masa de todo el gas recalentado. Aquí se muestra sólo la emisión de rayos X más brillante, para enfatizar los brazos, pero el gas caliente que está presente en todo el campo de la imagen.
Los investigadores creen que estos brazos de gas se formaron cuando el gas de los cúmulos de galaxias más pequeños fue arrancado por el viento creado por el movimiento de la agrupación a través del gas caliente, de la misma forma que el viento de frente generado por los carros de una montaña rusa vuela los sombreros de sus pasajeros.
El cúmulo de galaxias de Coma es inusual, ya que no tiene una, sino dos galaxias elípticas gigantes, cerca de su centro. Estas dos galaxias elípticas gigantes son probablemente los vestigios de los dos grupos mayores que se fusionaron con Coma en el pasado. Los investigadores también descubrieron señales de otras de colisiones y fusiones pasadas en los datos.
A partir de su longitud, y la velocidad del sonido en el gas caliente ( alrededor de cuatro millones km/h) , los brazos de rayos X recientemente descubiertos se estiman en unos 300 millones de años de extensión, y parecen tener una forma suave. Esto le da a los investigadores algunas pistas sobre las condiciones del gas caliente en Coma. La mayoría de los modelos teóricos suponían que las fusiones entre grupos como los de Coma producían fuertes turbulencias, como el agua de mar que batida por muchos barcos que pasan. En cambio, la forma suave de estos largos brazos revelan a un ajuste bastante tranquilo para el gas caliente en el cúmulo de Coma, incluso después de muchas fusiones .
Campos magnéticos a gran escala son probablemente responsables de la pequeña cantidad de turbulencia que está presente en Coma. La estimación de la cantidad de turbulencia en un cúmulo de galaxias ha sido un problema difícil para los astrofísicos. Los investigadores han encontrado una serie de respuestas, algunas de ellas contradictorias, por lo que se necesitan observaciones de rayos X de otros grupos galácticos.
Dos de los brazos parecen estar conectado a un grupo de galaxias situadas cerca de dos millones de años luz del centro de Coma. Uno o ambos de estos brazos se conectan a una estructura más grande que aparece en los datos de XMM - Newton, y se extienden por una distancia o al menos 1,5 millones de años luz. Una cola muy delgada aparece también detrás de una de las galaxias en Coma. Esta es probablemente la evidencia de que se está despojado de gas que a una sola galaxia , además de los grupos o racimos que se han fusionado allí.
Estos nuevos resultados sobre el cúmulo de Coma , que incorporan más de seis días de tiempo de observación de Chandra, apareció en la edición del 20 de septiembre 2013 , de la revista Science. El primer autor del artículo es Jeremy Sanders, del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre en Garching , Alemania.
El Cúmulo de Coma
El Cúmulo de Coma (Abell 1656) es un gran cúmulo de galaxias que contiene más de 1.000 galaxias identificadas. Junto con el Cúmulo de Leo (Abell 1367), es uno de los dos grupos principales que componen el Supercúmulo de Coma. Se encuentra en y toma su nombre de la constelación de Coma Berenices en el cielo del hemisferio norte.
La Distancia media del grupo de la Tierra es de 99 Mpc (321 millones de años luz). Sus diez galaxias espirales más brillantes tienen magnitudes aparentes de entre 12 y 14 por lo que son observables con telescopios de aficionados de más de 20 cm. La región central está dominado por dos galaxias elípticas gigantes: NGC 4874 y NGC 4889.
Ubicación:
RA: 12h 59m 49s
Dec: +27° 58' 50?
Adelanto de Septiembre:
NUBES DE GASES TRICOLORES
Con dos nubes de gas muy diferentes en la galaxia de al lado, se comienza a celebrar la Primavera que se avecina.
(07 Agosto 2013 - ESO/CA) Si llegó Agosto, es que se acerca Septiembre, el Mes de la Patria en Chile y de la primavera en el hemisferio sur del mundo. Y para celebrarlo por anticipado los científicos del VLT (Very Large Telescope) de la ESO en Paranal han publicado esta hermosa imagen de una fascinante región de formación de estrellas en la Gran Nube de Magallanes — una de las galaxias satélite de la Vía Láctea.
Imagen arriba: Esta detallada imagen revela dos peculiares y brillantes nubes de gas: la rojiza NGC 2014 y su vecina azulada NGC 2020 en la Gran Nube de Magallanes. Estas nubes no se pueden ver a simple vista y para verlas se requiere de binoculares potentes o telescopios. Tampoco se verán los colores de las imágenes, debido a la poca luz que nos llega de lugares tan lejanos. El color de las imágenes se obtiene de los filtros que utilizan los astrónomos al momento de realizarlas y los tiempos de exposición largos que permiten sus telescopios. Crédito: ESO.
La detallada imagen muestra dos peculiares y brillantes nubes de gas: la rojiza NGC 2014 y su vecina azulada NGC 2020. Pese a que son muy diferentes, ambas fueron esculpidas por potentes vientos estelares procedentes de estrellas recién nacidas extremadamente calientes que también irradian el gas, provocando que brillen intensamente.
Esta imagen fue tomada desde un telescopio del Very Large Telescope (VLT) de ESO, instalado en el Observatorio Paranal, en Chile — el mejor lugar del hemisferio sur para la observación astronómica. Pero incluso sin la ayuda de los telescopios como el VLT, si echamos un vistazo hacia la constelación austral de Dorado (El Pez Espada o el Delfín [1]) en una noche limpia y oscura, podremos distinguir una mancha luminosa y difusa que, a primera vista, parece ser tan solo una nube en el cielo.
Esta fue la primera impresión del explorador Fernando de Magallanes cuando las observó durante su famoso viaje al hemisferio sur en 1519. Pese a que falleció en Filipinas antes de terminar su periplo alrededor del mundo, sus compañeros de viaje que completaron la travesía alrededor del mundo dieron cuenta de la existencia de esa nube y de su hermana pequeña. El nombre definitivo se los habría dado el corsario inglés Francis Drake, cuando volvió a verlas al recorrer cincuenta y ocho años después esas latitudes en sus correrías contra los españoles, nombrándolas en honor a su antecesor en los mares australes. Aunque por supuesto los habitantes originarios del cono sur de Sudamérica ya las conocían, el pueblo Licanantay que habita sectores del desierto de Atacama las conoce como "el Revolcadero de Llamas" [2].
En la Gran Nube de Magallanes (Large Magellanic Cloud, LMC) se están produciendo nuevas estrellas de manera muy activa. Algunas de sus regiones de formación estelar, como la Nebulosa de la Tarántula, pueden verse incluso a simple vista. Sin embargo, hay otras regiones más pequeñas — y no por ello menos interesantes — que los telescopios pueden mostrarnos con un alto nivel de detalle. Esta nueva imagen del VLT explora a una extraña e incompatible pareja: NGC 2014 y NGC 2020.
La nube teñida de rojo de la derecha, NGC 2014, es una resplandeciente nube compuesta casi en su totalidad por hidrógeno. Contiene un cúmulo de estrella jóvenes calientes. La fuerte radiación que emana de esas nuevas estrellas arranca electrones de los átomos del gas del entorno, ionizándolo y produciendo un característico brillo rojo.
Además de esta fuerte radiación, las estrellas masivas jóvenes también producen potentes vientos estelares que hacen que el gas del entorno se disperse. A la izquierda del cúmulo principal hay una brillante estrella muy caliente [3] que parece haber comenzado este proceso, creando una cavidad que aparece rodeada por una estructura en forma de burbuja llamada NGC 2020. El distintivo color azulado de este objeto, también tiene su origen en la radiación emitida por la caliente estrella — esta vez por ionización del oxígeno en lugar de hidrógeno.
La impresionante diferencia de color entre NGC 2014 y NGC 2020 es el resultado tanto de la diferencia en la composición química del gas del entorno como de la temperatura de las estrellas que hacen que estas nubes brillen. También tienen su influencia las distancias entre las estrellas y las respectivas nubes de gas.
La Gran Nube de Magallanes se encuentra a tan solo unos 163.000 años luz de nuestra galaxia, la Vía Láctea, lo cual en escalas cósmicas significa que está muy cerca. Esta proximidad hace que sea un objetivo muy importante para los astrónomos, ya que nos permite estudiarla con mucho más detalle que otros sistemas más alejados. Fue una de las razones que impulse la fabricación de telescopios en el hemisferio sur, lo cual llevó a la creación de ESO hace cincuenta años. Pese a que a escala humana la Gran Nube de Magallanes sea inmensa, contiene menos de un décimo de la masa de la Vía Láctea y abarca tan solo unos 14.000 años luz — en comparación, la Vía Láctea alcanza unos 100.000 años luz. Los astrónomos la califican como una galaxia enana irregular; su irregularidad, combinada con su prominente barra central de estrellas, sugiere que su forma caótica puede haber sido originada por las interacciones con la Vía Láctea y otra galaxia cercana, la Pequeña Nube de Magallanes.
Esta imagen fue obtenida dentro del programa Joyas Cósmicas de ESO [4] utilizando el instrumento FORS2 (FOcal Reducer and low dispersion Spectrograph), que trabaja en los rangos visible y ultravioleta cercano y está instalado en el telescopio VLT de ESO.
Datos observacionales y astrométricos NGC 2014
Constelación: Pez Dorado
Ascensión Recta: 05h32m24.00s
Declinación: -67°41'18.0"
Magnitud Aparente: 8
Loading player...
Video: La ubicación de las nubes NGC 2014 y NGC en la Gran Nube de Magallanes. Crédito: ESO.
Notas
[1] Pese a que esta constelación se identifica comúnmente con la del Pez Espada, hay razones para creer que la menos conocida constelación del Delfín puede encajar mejor.
[2] Informe personal de Jorge Ianiszewski a partir de informante licanantai, 2004.
[3] Este es un ejemplo de un extraño tipo de estrellas llamadas de Wolf-Rayet. Estos objetos de corta vida son muy calientes — sus superficies pueden estar más de diez veces tan calientes como la superficie del Sol — y muy brillantes, por lo que dominan las regiones que las rodean.
[4] Esta imagen procede del programa Joyas Cósmicas de ESO, una iniciativa de divulgación cuya intención es producir imágenes de objetos interesantes, llamativos o visualmente atractivos utilizando telescopios de ESO con finalidades educativas y divulgativas. El programa utiliza tiempo de observación que no puede usarse para observaciones científicas. Todos los datos obtenidos son puestos a disposición de los astrónomos a través del archivo científico de ESO.
Curva el espacio tiempo:
CONFIRMAN QUE LAS GALAXIAS SE ALIMENTAN DE GAS DE SUS ALREDEDORES
Observación realizada desde Chile, confirma que las galaxias absorven gas de sus cercanías para crecer y formar nuevas estrellas.
(05 Julio 2013 - ESO/Science/CA) Se piensa que las galaxias son alimentadas por la acreción continua de gas intergaláctico, pero la evidencia observacional directa había sido difícil de obtener. Se supone que el gas a ser incorporado a la galaxia, desde el medio intergaláctico orbita alrededor del halo de la galaxia, su absorción por esta no sólo entrega combustible para la formación de nuevas estrellas, sino también colabora con el momento angular de la galaxia, aumantando su velocidad de rotación.
En la edición de la revista Science de hoy, un grupo de astrónomos presenta observaciones realizadas desde el VLT de ESO en Paranal, Chile que muestran distintas espectros de gas tomados cerca de una típica galaxia de formación estelar lejana, ubicada a unos doce mil millones de años luz de distancia. Para ello se aprovecha la luz de un quásar aún más distante que por casualidad vemos muy cerca de la galaxia iluminando el gas que absorve la galaxia. Las observaciones indican que la acreción de gas juega un papel importante en el crecimiento de la galaxia ya que la tasa de acreción estimada es comparable a la tasa de formación de estrellas.
Imagen arriba: Ilustración que muestra una galaxia en el universo distante, a unos doce mil millones de años luz de distancia, en el proceso de atraer gas frío (en colores anaranjados) de los alrededores. La observación se pudo realizar gracias a que la luz del cuasar HE 2243–60, aun más distante pasa cerca de la galaxia observada. Crédito: ESO.
Los astrónomos utilizaron dos instrumentos conocidos como SINFONI, que observa en infrarrojo y UVES [1], en ultravioleta. Ambos instalados en el telescopio VLT de ESO en el Observatorio Paranal, en el norte de Chile. Las nuevas observaciones mostraron no solo cómo rotaba la galaxia, sino que también revelaron la composición y el movimiento del gas que se encontraba fuera de la misma.
Esta galaxia está tan distante que no es visible para el ojo humano, debido a que a la enorme distancia a la que se encuentra su luz es estirada, por la expansión del Universo, hacia las longitudes infrarrojas.
Cuando la luz del cuásar pasa a través de las nubes de gas, algunas longitudes de onda son absorbidas. Los patrones de estas huellas de absorción pueden revelar a los astrónomos mucha información sobre los movimientos y la composición química del gas. Sin el cuásar al fondo se habría obtenido mucha menos información — las nubes de gas no brillan y no son visibles en imágenes directas.
Notas
1:SINFONI es un espectrógrafo para observar en el infrarrojo cercano (Spectrograph for INtegral Field Observations in the Near Infrared), mientras que UVES es un espectrógrafo Echelle para observar en el óptico y el ultravioleta (Ultraviolet and Visual Echelle Spectrograph). Ambos están instalados en el VLT (Very Large Telescope) de ESO. SINFONI reveló los movimientos del gas de la propia galaxia y UVES los efectos del gas que se encontraba en torno a la galaxia gracias a la información proporcionada por la luz proveniente del lejano cuásar.
Curva el espacio tiempo:
CÚMULOS DE GALAXIAS SIRVEN DE TELESCOPIOS CÓSMICOS
Masiva concentración de galaxias curvan el espacio tiempo y desvía la luz de galaxias lejanas hacia nosotros.
(17 Mayo 2013 - ESA/NASA/CA) La masiva concentración de materia oscura y galaxias en el cúmulo Abell S1077 curva el espacio tiempo a su alrededor desviando la luz de galaxias lejanas hacia nosotros. Esta agrupación de galaxias se encuentra en dirección a la austral constelación de Piscis Austrinus (AR 22h 58m 52.34s Dec -34° 46' 54.6? a un corrimiento al rojo (Redshift) de 0,312, esto es 3.500 millones de años luz de distancia.
Imagen arriba: En esta fotografía tomada por el Telescopio Espacial NASA/ESA Hubble se pueden distinguir unos brillantes arcos alrededor del núcleo del cúmulo de galaxias Abell S1077. Son las imágenes de galaxias muy lejanas, distorsionadas por el enorme campo gravitatorio del cúmulo. Crédito: HST NASA/ESA.
Los cúmulos son enormes agrupaciones de galaxias y materia oscura, cada una con millones de estrellas en su interior. Son las estructuras más grandes del Universo, que se mantienen unidas por la atracción gravitatoria.
La cantidad de materia en estas agrupaciones es tan grande que su campo gravitatorio es capaz de distorsionar el tejido espacio-temporal, alterando la trayectoria de la luz que atraviesa el cúmulo.
En algunos casos, este fenómeno puede producir un efecto similar al de un telescopio, haciendo posible observar objetos que se encuentran detrás del cúmulo y que en principio sería imposible detectar desde la Tierra, mediante los llamados "lentes gravitacionales".
En esta imagen, las líneas curvas que parecen arañazos en la lente del telescopio son en realidad imágenes de galaxias muy lejanas, cuya luz ha sido distorsionada por el fuerte campo gravitatorio del cúmulo.
Los astrónomos aprovechan los efectos de las lentes gravitatorias para remontarse en el espacio y en el tiempo y estudiar los objetos más lejanos y más antiguos del Universo.
Un buen ejemplo es la galaxia MACS0647-JD, que se encuentra a 13.300 millones de años luz de nuestro planeta, cuya luz se pudo detectar gracias a la lupa formada por el cúmulo de galaxias MACS J0647+7015.
Invasores del espacio
Las formas de las galaxias son distorcionados por las lentes gravitacionales, por lo que los astrónomos deben aplicar complejos logaritmos para restituir su forma original y estudiarlas. Pero a veces estas deformaciones adquieren formas insólitas como la que semeja la popular figura del popular juego de video de los 1980s "invasores del espacio". Esta extraña figura es en realidad un espejismo creado por el campo gravitacional del cúmulo de galaxias Abell 68, ubicada a 2 mil millones de años luz, que curva el espacio a su alrededor distorcionando la imagen de galaxias más lejanas.
Imagen arriba: La masiva concentración de materia oscura y galaxias en el cúmulo Abell 68,
, que se extiende por 1,5 millones de años luz de extensión, curva el espacio tiempo a su alrededor desviando la luz de galaxias lejanas hacia nosotros. Crédito: Hubble ST/NASA
Los las lentes gravitacionales, que pueden provocar multiples imágenes de la misma galaxia lejana es una poderosa herramienta que permite estudiar galaxias que de otra forma quedan lejos del alcance de los telescopios de la Tierra.
Imagen izquierda: Espejismo con forma de caricatura de una galaxia lejana distorcionada por el cúmulo Abell 68. Crédito: Hubble ST/NASA.
Lo vieron en luz infrarroja:
AGUJERO NEGRO DE LA VÍA LÁCTEA SE ALIMENTA DE GAS CALIENTE
Con el Herschel desenmascararon la escondida actividad del agujero negro que existe en el centro de la Vía Láctea.
(8 Mayo 2013 - ESA) En el mismo corazón de nuestra Vía Láctea, la ciudad cósmica donde reside nuestro Sistema Solar, y a unos 26.000 años luz de la Tierra, yace un inmenso agujero negro llamado Sagitario A por el nombre de una fuente de radio cercana. Tiene una masa de unas 4 millones de veces la masa de nuestro Sol, alrededor del cual gira toda la estructura de la Galaxia. Antes de que dejara de funcionar, el observatorio espacial Herschel de la ESA detectó gas molecular a una temperatura extraordinaria que podría estar en órbita o cayendo hacia este agujero negro supermasivo.
Imagen arriba: El ambiente alrededor de Sagitario A. El agujero negro de nuestra Vía Láctea está rodeado por un denso torus de gas molecular y polvo que ocupa los 15 años luz centrales de nuestra Galaxia. Envuelto en este disco se produce una cavidad de unos pocos años luz llena de gas de baja densidad y polvo. Parte de este gas es recalentado por la fuerte radiación de las estrellas supermasivas que orbitan cerca del agujero negro central y por fuertes colisiones entre el gas que orbita o cae al agujero negro a gran velocidad, con las nubes de gas y polvo emitidas desde las etrellas y protoestrellas.
Es el agujero negro masivo más cercano, está cientos de veces más cerca de nosotros que cualquier otra galaxia con un agujero negro activo en su centro, lo que lo convierte en un laboratorio natural ideal para estudiar el entorno de estos enigmáticos objetos.
El plano de la Vía Láctea contiene una gran cantidad del polvo, que hace difícil observar el centro galáctico en la banda de la luz visible. No obstante, en las longitudes de onda del infrarrojo lejano, es posible mirar a través de todo este polvo. De esta forma, Herschel ofrece a los científicos la oportunidad de estudiar la turbulenta región central de nuestra galaxia con un gran nivel de detalle.
Moléculas en el menú del agujero negro de la Vía Láctea
Herschel ha detectado una gran variedad de moléculas simples en el corazón de la Vía Láctea, entre las que destacan el monóxido de carbono, el vapor de agua y el ácido cianhídrico. Al estudiar los espectros de estas moléculas, los astrónomos han sido capaces de derivar algunas propiedades fundamentales del gas interestelar que rodea al agujero negro.
“Herschel ha resuelto la emisión en el infrarrojo lejano a tan sólo un año luz del agujero negro, haciendo posible, por primera vez en estas longitudes de onda, distinguir entre la emisión de la cavidad central y la del denso disco molecular que la rodea”, explica Javier Goicoechea, del Centro de Astrobiología, España, autor principal de la publicación que presenta estos resultados.
Imagen: La ilustración de la izquierda es un mapa de las ondas emitidas en la frecuencia de radio desde el centro de la Vía Láctea. A la derecha se puede ver el espectro del centro mismo tomado por el observatorio Herschel de la ESA, en el infrarrojo lejano.
El espectro muestra la rica variedad de moléculas que se han detectado en esta región, que van desde el monóxido de carbono y vapor de agua a la luz de cianuro de hidrógeno y muchas otras moléculas que juegan un papel fundamental en la química del medio interestelar. Algunos de estos fueron observados por primera vez con el Herschel. Los datos muestran que el gas molecular está sorprendentemente caliente, la temperatura estimada para la emisión de monóxido de carbono alcanza hasta 1000 º C. (Haga click en la imagen para agrandar).
Crédito: National Radio Astronomy Observatory/Very Large Array (cortesía de C. Lang) y ESA/Herschel/PACS & SPIRE/J.R. Goicoechea et al. (2013).
La mayor sorpresa ha sido la temperatura que puede llegar a alcanzar el gas molecular en el corazón del centro galáctico. Una buena parte se encuentra a unos 1000 °C, una temperatura extraordinaria si se compara con la de las nubes interestelares convencionales, que se encuentran a unas pocas decenas de grados por encima de los -273 °C del cero absoluto.
Parte de este calentamiento es debido a la intensa radiación ultravioleta emitida por un cúmulo de estrellas masivas que se encuentra muy cerca del centro galáctico; sin embargo, esta fuente de calor no es suficiente para justificar las temperaturas observadas.
El equipo de Goicoechea ha presentado la hipótesis de que las altas temperaturas podrían deberse también a la presencia de fuertes ondas de choque en el gas altamente magnetizado de la región. Estas ondas de choque podrían tener su origen en las colisiones entre nubes de gas o en las rápidas corrientes de materia que emiten las estrellas o las protoestrellas.
“Las observaciones también concuerdan con las corrientes de gas caliente que se dirigen hacia Sgr A*, precipitándose hacia el centro mismo de la galaxia”, explica Goicoechea. “El agujero negro de nuestra galaxia se está preparando la cena ante los ojos de Herschel”.
En luz submilimétrica:
ALMA LOCALIZA GALAXIAS TEMPRANAS
La potencia del observatorio ALMA permitió a un grupo de astrónomos observar galaxias tempranas en tiempo récord.
(18 Abril 2013 - ESO) Un equipo de astrónomos ha utilizado el nuevo conjunto
ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) ubicado en San Pedro de Aatacama, Chile, para localizar 100 de las galaxias con mayor formación estelar del universo temprano. ALMA es tan potente que, en solo unas horas, ha podido observar estas galaxias tantas veces como lo han hecho todos los telescopios de su tipo del mundo entero durante un periodo de más de una década.
Imagen arriba: Esta imagen muestra acercamientos de una selección de galaxias tempranas. Las observaciones de ALMA, en rangos submilimétricos, se muestran en naranja/rojo entre las galaxias azules de la región, tomadas en infrarrojo por la cámara IRAC, instalada en el telescopio espacial Spitzer. Crédito: Chandra/Spitzer/ALMA.
La etapa de formación estelar más fértil del universo temprano tuvo lugar en galaxias distantes que contenían gran cantidad de polvo cósmico. Estas galaxias tienen una importancia clave para nuestro conocimiento de la formación y evolución de las galaxias a lo largo de la historia del Universo, pero el polvo las oscurece y hace difícil su identificación con telescopios de luz visible. Para lograrlo, los astrónomos deben utilizar telescopios que observen la luz en longitudes de onda más largas, en torno a un milímetro, como hace ALMA.
“Los astrónomos han esperado este tipo de datos durante una década. ALMA es tan potente que ha revolucionado la forma en que observamos esas galaxias, incluso cuando el conjunto del telescopio aún no había terminado de completarse, como fue el caso de estas observaciones”, afirma Jacqueline Hodge (Instituto Max-Planck de Astronomía, Alemania) autora principal del artículo que presenta los resultados de ALMA.
El mejor mapa que se había hecho hasta el momento de esas polvorientas galaxias distantes se llevó a cabo utilizando el telescopio APEX (Atacama Pathfinder Experiment) operado por ESO. APEX llevó a cabo un sondeo de una parte del cielo del tamaño de la Luna llena [1], y detectó 126 galaxias de este tipo. Pero, en sus imágenes, cada estallido de formación estelar aparecía como una mancha más o menos difusa, tan amplia que cubría más de una galaxia (lo cual podía comprobarse estudiando imágenes más precisas tomadas en otras longitudes de onda). Al no saber exactamente cuál de esas galaxias estaba formando estrellas, los astrónomos veían obstaculizados sus estudios sobre formación estelar en el universo temprano.
Localizar las galaxias correctas requiere de observaciones más precisas, y esas observaciones más precisas requieren, a su vez, de telescopios más grandes. Mientras que APEX cuenta con una única antena de 12 metros de diámetro, telescopios como ALMA usan numerosas antenas como la de APEX distribuidas en amplias superficies. Las señales de las antenas se combinan entre sí y se obtiene la información como si proviniera de un único telescopio gigantesco, tan ancho como todo el conjunto de antenas.
El equipo utilizó ALMA para observar las galaxias del mapa obtenido por APEX durante la primera fase de observaciones científicas de ALMA, con el conjunto aún en fase de construcción. Utilizando menos de una cuarta parte del conjunto final de 66 antenas, distribuidas en distancias que superaban los 125 metros, ALMA necesitó tan solo dos minutos por galaxia para localizar a cada una de ellas en una diminuta región 200 veces más pequeña que la amplia mancha de APEX, y con una sensibilidad tres veces mayor. Si lo comparamos con otros telescopios de su tipo, ALMA es tan sensible que, en unas pocas horas, logró duplicar el total de observaciones realizadas por este tipo de telescopios.
El equipo no solo pudo identificar inequívocamente qué galaxias tenían regiones activas de formación estelar, sino que, en más de la mitad de los casos, descubrieron que numerosas galaxias con formación estelar habían sido confundidas con una sola en observaciones previas. La precisa visión de ALMA les permitió distinguir y separar estas galaxias.
“Antes pensábamos que las más brillantes de estas galaxias formaban estrellas con una intensidad miles de veces mayor que la de nuestra propia galaxia, la Vía Láctea, corriendo el riesgo de autodestruirse. Las imágenes de ALMA revelan múltiples galaxias, más pequeñas, formando estrellas en tasas más razonables”, afirma Alexander Karim (Universidad de Durham, Reino Unido), miembro del equipo y autor principal de un artículo paralelo a este trabajo.
Los resultados conforman el primer catálogo estadístico fiable de galaxias polvorientas de formación estelar en el universe temprano, y proporcionan una base vital para futuras investigaciones de las propiedades de estas galaxias en diferentes longitudes de onda, sin riesgo de malas interpretaciones debido a que varias galaxias puedan aparecer como una sola.
Pese a la precisa visión de ALMA y a su sensibilidad sin competencia, los telescopios como APEX aún tienen una importante misión. “APEX puede cubrir un área muy amplia del cielo más rápido que ALMA, por lo que resulta ideal para descubrir estas galaxias. Una vez que sabemos dónde mirar, podemos usar ALMA para ubicarlas con exactitud”, concluye Ian Smail (Universidad de Durham, Reino Unido), coautor del nuevo artículo.
Notas
[1]
Las observaciones se llevaron a cabo en una región del cielo situada en la constelación austral de Fornax (El Horno) llamada el Campo Profundo Sur de Chandra. Ha sido estudiado en profundidad por numerosos telescopios tanto en tierra como en el espacio. Las nuevas observaciones de ALMA amplían las observaciones profundas y de alta resolución de esta región en la parte milimétrica/submilimétrica del espectro y complementan las observaciones anteriores.
Ir al Inicio de la página
NUEVA EDICIÓN 2010-2014
