Las galaxias espiral, como la Vía Láctea, son más grandes que lo que se pensaba

Impactante: Las galaxias espirales como nuestra Vía Láctea parecen ser mucho más grandes y más masivas que lo que se creía, según un nuevo estudio de la Universidad de Colorado en Boulder por los investigadores que utilizan el Telescopio Espacial Hubble

El profesor John Stocke de la UC en Boulder, el líder del estudio, dijo que las nuevas observaciones con el Espectrógrafo de Orígenes Cósmicos del Hubble, o COS (Cosmic Origins Spectrograph), diseñado por la Universidad de Colorado, indican que las galaxias normales espirales están rodeadas por halos de gas que pueden extenderse a más de 1 millón de años luz de diámetro. El diámetro estimado de la Vía Láctea en la actualidad, por ejemplo, es de aproximadamente 100.000 años luz. Un año luz es aproximadamente a 9,46 × 1012 km.

El material de los halos detectados en las galaxias por el equipo de UC-Boulder fue expulsado de éstas por explosiones estelares conocidas como supernovas, producto del proceso de formación de las estrellas, dijo Stocke, del departamento de ciencias astrofísicas y planetarias de la Universidad de Colorado. «Este gas es almacenado, y luego se recicla, a través de un extendido halo de la galaxia, cayendo de nuevo hacia las galaxias para revitalizar una nueva generación de formación de estrellas», dijo. «En muchos sentidos, este es el» eslabón perdido «en la evolución de las galaxias que hay que entender en detalle con el fin de tener una visión completa del proceso.»

Stocke hizo una presentación sobre la investigación el 27 de junio en el Centro Higgs de Física Teórica de la Universidad de Edimburgo en Escocia, en una conferencia titulada «Las interacciones intergalácticas». El equipo de investigación de la Universidad de Colorado también incluyó a los profesores Michael Shull y James Green y los investigadores asociados Brian Keeney, Charles Danforth, David Syphers y Cynthia Froning, así como el profesor Blair Savage de la Universidad de Wisconsin-Madison.

Basándose en estudios anteriores para identificar las nubes de gas ricas en oxígeno alrededor de las galaxias espirales realizados por científicos del Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial en Baltimore, la Universidad de Massachusetts, Amherst College y la Universidad de California en Santa Cruz, Stocke y sus colegas determinaron que estas nubes contienen casi tanta masa como todas las estrellas en sus respectivas galaxias. «Esta fue una gran sorpresa», dijo Stocke. «Los nuevos hallazgos tienen importantes consecuencias para la manera en que las galaxias espirales cambian con el tiempo.»

Además, el equipo de la Universidad de Colorado descubrió yacimientos gigantes de gas, que se estima están a millones de grados Fahrenheit que envuelven las galaxias espirales y los halos en estudio. Los halos de las galaxias espirales eran relativamente fríos en comparación —sólo decenas de miles de grados— dijo Stocke, también miembro del Centro de UC-Boulder para Astrofísica y Astronomía Espacial, o CASA.

Shull, profesor en el departamento de ciencias astrofísicas y planetarias de la Universidad de Colorado y miembro de CASA, enfatizó que el estudio de dicho gas «circumgaláctico» está en su infancia. «Pero teniendo en cuenta la vida útil esperada del COS en el Hubble, tal vez otros cinco años, debe ser posible confirmar estas primeras detecciones, elaborar los resultados y explorar otras galaxias espirales en el universo», dijo.

Antes de la instalación del COS en el Hubble durante la última misión de servicio de la NASA en mayo de 2009, los estudios teóricos mostraban que las galaxias espirales deben poseer unas cinco veces más gas que el estaba siendo detectado por los astrónomos. Las nuevas observaciones con el extremadamente sensible COS están ahora mucho más en línea con las teorías, dijo Stocke.

El equipo de UC-Boulder utiliza cuásares distantes —los arremolinados centros de los agujeros negros supermasivos— como «linternas» para rastrear la luz ultravioleta, ya que pasa a través de los extendidos halos de gas de las galaxias que están delante, dijo Stocke. La luz absorbida por el gas es separada en componentes por el espectrógrafo, al igual que lo hace un prisma, en características «huellas» de color que revelan temperaturas, densidades, velocidades, distancias y composiciones químicas de las nubes de gas.

«Este gas es demasiado difuso para permitir su detección por imagen directa, por lo que la espectroscopia es el camino a seguir», dijo Stocke. Green, de la Universidad de Colorado, lideró el equipo de diseño de COS, que fue construido por Ball Aerospace & Technologies Corp., de Boulder para la NASA.

Mientras los astrónomos esperan que el telescopio espacial Hubble siga vivo los próximos años, no habrá más misiones de mantenimiento. Y el James Webb Space Telescope, promocionado para ser el sucesor del Hubble a partir de finales de 2018, no tiene capacidad de captación de luz ultravioleta, lo que evitará que los astrónomos realicen estudios como los realizados con COS, dijo Green.

«Una vez que Hubble deje de funcionar, vamos a perder la capacidad para estudiar los halos galácticos quizás durante una generación de astrónomos», dijo Stocke. «Pero, por ahora, tenemos la suerte de tener tanto el Hubble como su Espectrógrafo de Orígenes Cósmicos para ayudarnos a resolver algunos de los problemas más acuciantes de la cosmología».

Fuente: Science Daily. Aportado por Eduardo J. Carletti

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