02/Oct/08

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Cuando se trata de galaxias, la diversidad está a la orden del día

Hay viejo refrán en astronomía: "Las galaxias son como la gente. Sólo son normales cuando llega a conocerlas". Esa opinión es sostenida por un grupo de astrónomos después de usar el telescopio espacial Hubble de la NASA para estudiar muchas galaxias en nuestro jardín posterior cósmico

El detallado sondeo, llamado Programa de Sondeo del Tesoro de Galaxias Cercanas ACS (ANGST), observó unos 14 millones de estrellas en 69 galaxias. La sondeo exploró una región denominada "volumen local", y las distancias de las galaxias iban desde 6,5 a 13 millones de años-luz de la Tierra. El volumen local se ubica más allá del grupo de local de galaxias, una colección aun más cercana de unas pocas docenas de galaxias a una distancia de unos 3 millones de años-luz de nuestra Vía Láctea.

Sondeo galáctico ANGST - NGC 253 - Tipo de imagen: astronómico. En la imagen compuesta, NGC 253 brilla con la luz de miles de estrellas azules jóvenes. La galaxia en espiral está pasando por una intensa formación estelar. La imagen es una muestra del agudo "ojo" de la cámara avanzada, que resolvió las estrellas individuales. Los filamentos oscuros son nubes de polvo y gas. NGC 253 es la galaxia dominante en el Grupo Sculptor de galaxias y se ubica a unos 13 millones de años-luz de la Tierra.

Una galaxia típica contiene miles de millones de estrellas pero parece "lisa" cuando se mira a través de un telescopio, porque las estrellas se borronean. Por contraste, las galaxias del nuevo sondeo están tan cerca de la Tierra que los agudos "ojos" de la cámara avanzada para el sondeo, y la cámara 2 para el amplio campo planetario del Hubble, pueden resolver las estrellas individuales más brillantes. Al medir el brillo y los colores de estas estrellas, los científicos pueden deducir la historia local de la formación estelar dentro de una galaxia y pueden desentrañar las sutiles características de la forma de una galaxia.

Sondeo galáctico ANGST - NGC 300 - Tipo de imagen: astronómico. En la imagen de la galaxia en espiral NGC 300, las estrellas jóvenes y azules están concentradas en los brazos en espiral que se extienden en diagonal en la imagen. Los globos amarillos son el gas brillante que ha sido calentado por la radiación de las estrellas jóvenes y azules más cercanas. NGC 300 es miembro del Grupo Sculptor de galaxias y está ubicada a 7 millones de años-luz.

"Anteriores observaciones del Hubble del vecindario local han proporcionado dramáticas percepciones de la historia de la formación estelar en galaxias individuales, pero la cantidad de galaxias estudiadas en el detalle fue bastante pequeña", dijo Julianne Dalcanton de la University of Washington en Seattle y directora del sondeo ANGST. Los resultados del sondeo fueron enviados a la serie de suplementos de la The Astrophysical Journal. Otro artículo que detalla la historia de la formación estelar en la galaxia M81 ha sido presentado a la The Astronomical Journal.

Sondeo galáctico ANGST - NGC 3077 - Tipo de imagen: astronómico. Los oscuros cúmulos de material esparcidos alrededor del núcleo brillante de NGC 3077, una densa y pequeña galaxia, son trozos de escombros de interacciones de la galaxia con sus vecinos más grandes. NGC 3077 es miembro del grupo M81 de galaxias y está ubicada a 12,5 millones de años-luz de la Tierra.

"En lugar de escoger algunas galaxias en particular para estudiarlas, nuestro sondeo será completado porque miraremos "todas" las galaxias en la región. Nos dará una imagen multicolor de cuándo y dónde se formaron todas las estrellas en el universo local".

Sondeo galáctico ANGST - NGC 4163 - Tipo de imagen: astronómico. La imagen muestra un enjambre de jóvenes estrellas azules en la difusa e irregular galaxia enana NGC 4163. NGC 4163 es miembro de un grupo de galaxias enanas cerca de nuestra Vía Láctea y está ubicada a unos 10 millones de años-luz.

Muchas estrellas en las galaxias cercanas son los equivalentes a fósiles de la activa formación estelar vista en las galaxias del universo distante. "Cuando miramos atrás en el tiempo hacia las galaxias distantes y jóvenes, vemos mucha y vigorosa formación estelar. Sin embargo, sólo podemos adivinar en qué pueden haberse convertido al final esas galaxias", explicó Dalcanton. "Usando a las galaxias como un "registro fósil" en el universo cercano, podemos compararlas con las lejanas galaxias jóvenes. Esta comparación nos ofrece una historia de la formación estelar y nos proporciona una mejor comprensión de las masas, de las estructuras, y de los entornos de las galaxias".

Los primeros resultados del sondeo ANGST muestran la abundante diversidad de galaxias. Algunas están completamente formadas por estrellas antiguas, mientras que otras han estado formando estrellas casi constantemente durante toda su vida. Hay incluso algunos ejemplos de galaxias que han empezado a formar estrellas en el pasado reciente.

"Con estas imágenes podemos ver qué hace única a cada galaxia", dijo Benjamin Williams, miembro del equipo, de la University of Washington. "Cuando miramos la distribución y el desarrollo de las estrellas en cada sondeo galáctico, podemos entender cómo la diferente historia de cada galaxia ha producido la diversidad de sus formas y colores".

El sondeo ANGST también incluye mapas de muchas galaxias grandes, incluso la M81. "Con estos mapas, podemos rastrear cuándo se formaron las diferente partes de la galaxia", explica Evan Skillman de la University of Minnesota, al describir el trabajo de los estudiantes Dan Weisz de la University of Minnesota y Stephanie Gogarten de la University of Washington.

En un artículo aparte que describe la historia de la formación estelar en M81, los astrónomos confirmaron que las grandes galaxias en espiral formaron la mayor parte de sus estrellas en el universo temprano. Al analizar el disco exterior de M81, los astrónomos descubrieron que la mayor parte de las estrellas se formaron hace más de 7.000 millones de años, cuando el universo tenía la mitad de la edad actual. M81 y otras galaxias enormes también experimentaron un rápido enriquecimiento de elementos pesados, como el carbono, a través de la muerte de estrellas masivas en explosiones supernovas. "Nos sorprendió ver que los elementos se formaron rápidamente y cómo cambió después de eso la velocidad de formación estelar para el volumen de estrellas en M81", dijo Williams, autor principal del artículo.

"Este abundante sondeo se agregará al legado del Hubble, proporcionando un fundamento para futuros estudios", dijo Dalcanton. "La muestra de ANGST ofrece excelentes objetivos para futuros sondeos en ondas de multi-longitudes, que nos permitirán combinar los mapas de formación estelar con las propiedades del gas y el polvo en las galaxias. Con esta información, podremos rastrear el ciclo completo de la formación estelar en detalle".

Notas sobre las imágenes:

Estas imágenes tomadas con el telescopio espacial Hubble de la NASA son acercamientos de cuatro galaxias desde un gran sondeo de galaxias cercanas. Las galaxias tienen masas y tamaños muy diferentes, y exhiben la diversidad de galaxias encontradas en el estudio ANGST.

Las imágenes de color natural fueron construidas usando observaciones tomadas en luz infrarroja, visible, y azul. Las observaciones de NGC 253 y NGC 300 fueron tomadas en septiembre de 2006; las de NGC 3077 en noviembre de 2006; y las de NGC 4163 en diciembre de 2006.

Fuente: Hubble Site. Aportado por Graciela Lorenzo Tillard