22 de julio de 2014

Sorpresas en la galaxia Centaurus A

Cuando observamos una galaxia, lo primero que nos llama la atención es su núcleo ya que es la zona más brillante. De ese centro nacen los brazos espirales o la nube a modo de pelusilla estelar, dependiendo de la morfología de la galaxia. Más allá, un halo tenue de estrellas se expande por el espacio.

Estos halos son componentes importantes en una galaxia ya que conserva las firmas tanto de su formación como de su evolución. Sin embargo, sabemos muy poco acerca de los halos de galaxias más allá de la nuestra ya que su baja densidad estelar la hace muy difícil de explorar. De hecho, los astrónomos han logrado detectar hasta el momento muy pocos halos estelares alrededor de otras galaxias.

De nuevo, el Hubble

Ahora, usando el telescopio espacial Hubble (NASA/ESA) y los instrumentos ACS (Advanced Camera for Surveys) y WFC3 (Wide Field Camera 3) ha sido posible sondear el halo que rodea la galaxia elíptica gigante Centaurus A, también conocida como NGC 5128. Han detectado que su halo se extiende en el espacio mucho más allá de lo esperado.

Imagen 1: La galaxia elíptica Centauro A. Dos de las áreas sondeadas con el Hubble se muestran aquí en los recuadros rojos, y con más detalle en las inserciones. La imagen es una composición de imágenes del Digitized Sky Survey 2 (DSS2), el telescopio MPG/ESO de 2,2 metros y la cámara ACS del Hubble. Créditos: Hubble (NASA/ESA), Digitized Sky Survey, MPG/ESO. Agradecimientos: Davide De Martin.

"El rastreo de este halo galáctico nos ofrece sorprendentes conocimientos sobre la formación de galaxias, su evolución y su composición", dice Marina Rejkuba del ESO (Observatorio Europeo Austral) en Garching (Alemania) autora principal de este nuevo estudio. "Encontramos más estrellas dispersas en una dirección que en otra, dando al halo una forma torcida que no esperábamos", añade.

A lo largo de la longitud de la galaxia, los astrónomos sondearon una zona inmensa. Para hacerse una idea, el diámetro aparente del halo sondeado se corresponde con 4 grados en el cielo, esto es, un total de 8 lunas llenas puestas una junto a la otra.

Elementos pesados

Junto a su distribución desigual inesperada, las estrellas en el halo también mostraron propiedades sorprendentes relacionadas con la proporción de elementos más pesados ​​que el hidrógeno y el helio que se encuentra en el gas que compone las estrellas. Mientras que las estrellas dentro de los halos de la Vía Láctea y otras espirales cercanas son generalmente bajos en elementos pesados​​, las estrellas dentro de la aureola de Centaurus A parecen ser ricas en elementos pesados​​, incluso en los lugares más exteriores exploradas.

Junto a la inesperada distribución desigual, las estrellas del halo también mostraron propiedades sorprendentes en cuanto a la proporción de elementos pesados en su composición. Mientras que las estrellas dentro de los halos de la Vía Láctea y otras espirales cercanas poseen un bajo porcentaje en estos elementos, las del halo de Centaurus A son ricas incluso en los lugares más exteriores explorados.

La vieja generación

"Incluso a estas distancias tan extremas todavía no hemos llegado al borde del halo de Centaurus A ni hemos detectado la generación más antigua de estrellas", dice la coautora Laura Greggio del INAF (Istituto Nazionale di Astrofisica) en Italia. "Esta generación es muy importante. Las estrellas más grandes son las responsables de la fabricación de los elementos pesados ​​que ahora se encuentran en la mayor parte de las estrellas de la galaxia. Y a pesar de que las estrellas más grandes murieron hace mucho tiempo, las estrellas más pequeñas de esa generación todavía viven y nos puede decir mucho", añade.

Imagen 2: Aspecto de una de las áreas del halo de Centaurus A sondeada por la cámara ACS del Hubble. Créditos: Crédito: Hubble (NASA/ESA). Agradecimientos: Marina Rejkuba (Observatorio Europeo Austral).

La pequeña cantidad de elementos pesados ​​en los halos estelares de las galaxias espirales como la nuestra se cree que proceden del proceso de formación de la galaxia y de su posterior evolución, teniendo un papel importante las pequñas galaxias satélite que poseen. Para Centaurus A, la presencia en el halo de estrellas ricas en elementos pesados remotas sugiere una fusión en el pasado con una gran galaxia espiral. Este evento habría expulsado parte de las estrellas del disco de la galaxia espiral hacia lo que hoy es el halo exterior de Centaurus A.

"La medición de la cantidad de elementos pesados ​​en estrellas individuales de una galaxia elíptica gigante como Centaurus A es gracias al Hubble, ya que no se habría podido hacer con cualquier otro telescopio, y ciertamente, no desde tierra", afirma Rejkuba. "Este tipo de observaciones son de importancia fundamental para la comprensión de las galaxias en el Universo que nos rodea”, añade.

Sin duda el telescopio espacial más famoso ya ha sido amortizado sobremanera. No hay más que ver la cantidad de resultados y descubrimientos que nos ha ofrecido durante todos estos años. Pero también es cierto que su relevo por parte del James Webb Space Telescope está cada vez más cerca. Y si el Hubble nos soprende, imaginaros de lo que será capaz su sucesor.
Los resultados de esta investigación aparecen online el 22 de julio en Astrophysical Journal y serán publicados en el número de agosto de esta revista.

El equipo que ha realizado la investigación está compuesto por M. Rejkuba (European Southern Observatory, Alemania; Excellence Cluster Universe, Alemania), W. E. Harris (McMaster University, Canadá), L. Greggio (INAF, Italia), G. L. H. Harris (University of Waterloo, Canadá), H. Jerjen (Australian National University, Australia), O. A. Gonzalez (European Southern Observatory, Chile).
Imagen 1: Composición creada a través de las imágenes tomadas por el DSS2 (Digitized Sky Survey 2), el instrumento WFI (Wide Field Imager) del MPG/ESO 2.2m Telescope y la cámara ACS a bordo del Telescopio Espacial Hubble en los siguientes filtros:
Banda Óptica (filtro R - DSS2)
Banda Óptica (filtro B - DSS2)
Banda Infrarroja (filtro I - DSS2)
Banda Óptica (filtro B: 456 nm - WFI)
Banda Óptica (filtro V: 540 nm - WFI)
Banda Óptica (filtro R: 652 nm - WFI)
Banda Óptica (filtro H-alpha: 659 nm - WFI)
Banda Óptica (filtro OIII: 502 nm - WFI)
Banda Infrarroja (filtro I: 814 nm - ACS)
Banda Óptica (filtro V: 606 nm - ACS)

Imagen 2: Composición creada a través de las imágenes tomadas por la cámara ACS a bordo del Telescopio Espacial Hubble en los siguientes filtros:
Banda Infrarroja (filtro I: 814 nm)
Banda Óptica (filtro V: 606 nm)

Nota de prensa: 

Referencias:

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