sábado, mayo 23, 2009

Midiendo una galaxia gigantesca

Comunicado de Prensa ESO PR 19/09.

El VLT de ESO logra medir con precisión a la galaxia M87.

Utilizando el Telescopio Muy Grande del Observatorio Austral Europeo (ESO), los astrónomos han podido medir el tamaño de la gigantesca galaxia Messier 87, y quedaron sorprendidos al descubrir que ha sido despojada de sus regiones exteriores por causas todavía desconocidas. La galaxia también parece estar en curso de colisión con otra galaxia gigante que se encuentra en el mismo dinámico racimo.

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ESO PR Photo 19a/09: Luz inter-racimo. Imagen profunda del racimo de Virgo tomada con el telescopio Burrell Schmidt que muestra la luz difusa entre las galaxias del cúmulo. Los puntos oscuros indican las estrellas de primer plano que fueron quitadas de la imagen.

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ESO PR Photo 19b/09: Localización de nebulosas planetarias en los confines de Messier 87 y en el espacio intergaláctico alrededor del centro de racimo de Virgo.

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ESO PR Photo 19c/09: Imagen del racimo de galaxias de Virgo tomada por el telescopio Schmidt de 48 pulgadas del observatorio del Monte Palomar. M87 se encuentra en el centro, mientras que M84 y M86 son las dos galaxias brillantes que forman parte del grupo a la derecha del centro de la imagen.

La nuevas observaciones revelan que el halo de estrellas de Messier 87 ha sido recortado hasta un diámetro de aproximadamente un millón de años-luz, significativamente menor al esperado a pesar de tener unas tres veces la extensión del halo que rodea a nuestra Vía Láctea [1]. Más allá de esta zona, solamente se pueden ver algunas pocas estrellas intergalácticas.

“Es un resultado inesperado”, dice el co-autor Ortwin Gerhard. “Los modelos numéricos predicen que el halo alrededor de Messier 87 debería ser varias veces mayor al que han revelado nuestras observaciones. Claramente, algo debe haber recortado al halo hace tiempo”.

El equipo utilizó a FLAMES, el súper eficiente espectrógrafo adosado al Telescopio Muy Grande (VLT) de ESO ubicado en el Observatorio de Paranal en Chile, para realizar las mediciones ultra precisas de un número de nebulosas planetarias en los bordes de Messier 87 y en el espacio intergaláctico dentro del racimo de galaxias de Virgo, al cual pertenece M87. FLAMES puede tomar simultáneamente los espectros de muchas fuentes diseminadas sobre un área del cielo del tamaño de la Luna.

El nuevo resultado es un logro que merece ser resaltado. La luz observada de una nebulosa planetaria del racimo de Virgo es tan tenue como una lámpara de 30 watts vista a una distancia de unos seis millones de kilómetros (es decir, unas 15 veces la distancia Tierra-Luna). Más aún, las nebulosas planetarias se encuentran escasamente diseminadas por todo el racimo, de modo que incluso el amplio campo de visión de FLAMES pudo capturar únicamente a unas pocas decenas de nebulosas a la vez.

“Es algo así como buscar una aguja en un pajar, pero en la oscuridad”, dice la miembro del equipo Magda Arnaboldi. “El espectrógrafo FLAMES del VLT resultó ser el mejor instrumento para la tarea”.

A una distancia de aproximadamente 50 millones de años-luz, el racimo de Virgo es el cúmulo de galaxias más cercano. Se encuentra localizado en la constelación de Virgo (la Virgen) y es relativamente joven y disperso. El racimo contiene muchos centenares de galaxias, incluyendo a galaxias elípticas gigantes y masivas así como a varias espirales parecidas de nuestra Vía Láctea.

Los astrónomos han propuesto varias explicaciones para este “recorte” descubierto en M87, tales como un colapso de materia oscura cercana al cúmulo de galaxias. Podría suceder también que otra galaxia del racimo, Messier 84, haya estado en el pasado mucho más cerca de M87 y que la haya perturbado fuertemente hace mil millones de años. “En esta etapa, no podemos confirmar ninguno de estos escenarios”, dice Arnaboldi. “Necesitaremos observar a muchas nebulosas planetarias más en los alrededores de Messier 87”.

Algo de lo que los astrónomos están seguros, sin embargo, es que Messier 87 y su vecina Messier 86 están cayendo una sobre la otra. “Es posible que estemos observándolas en la fase justamente anterior a su primer pasaje cercano”, dice Gerhard. “El racimo de Virgo es todavia un lugar muy dinámico y muchas cosas continuarán dando forma a sus galaxias a lo largo de los próximos mil millones de años”.

Mas información

Las nebulosas planetarias representan la espectacular fase final de la vida de las estrellas como el Sol, cuando las mismas eyectan sus capas exteriores hacia el espacio. El nombre es una reliquia de una época anterior: los primeros observadores, que utilizaban solamente telescopios pequeños, pensaban que algunos de estos objetos cercanos, tales como la Nebulosa de la Hélice, recordaban a los discos de los planetas gigantes del sistema solar.

Las nebulosas planetarias muestras fuertes líneas de emisión, los que las hace relativamente fáciles de detectar a grandes distancias, y eso también permite medir sus velocidades radiales con mucha precisión. Así, las nebulosas planetarias pueden ser utilizadas para investigar los movimientos de las estrellas en las tenues regiones exteriores de galaxias distantes, donde de otro modo las mediciones de velocidad no serían posibles. Más aún, las nebulosas planetarias son representativas de la población estelar en general.

Como tienen una vida relativamente breve (unas pocas decenas de miles de años, un breve pestañeo en las escalas astronómicas de tiempo), los astrónomos pueden estimar que apenas una entre 8 000 millones de estrellas tipo Sol son visibles como una nebulosa planetaria en un momento dado. Así, las nebulosas planetarias pueden proporcionar una ayuda única sobre el número, tipo y movimientos de estrellas en las oscuras regiones galácticas exteriores que pueden albergar una cantidad sustancial de masa. Estos movimientos contienen el registro fósil de la historia de la interacción galáctica y de la formación del racimo de galaxias.

Esta investigación es presentada en un artículo que aparecerá en Astronomy and Astrophysics: “The Edge of the M87 Halo and the Kinematics of the Diffuse Light in the Virgo Cluster Core,” por Michelle Doherty et al.

El equipo está integrado por Michelle Doherty y Magda Arnaboldi (ESO), Payel Das y Ortwin Gerhard (Max-Planck-Institute for Extraterrestrial Physics, Garching, Alemania), J. Alfonso L. Aguerri (IAC, Tenerife, España), Robin Ciardullo (Pennsylvania State University, EE.UU.), John J. Feldmeier (Youngstown State University, EE.UU.), Kenneth C. Freeman (Mount Stromlo Observatory, Australia), George H. Jacoby (WIYN Observatory, Tucson, Arizona, EE.UU.), y Giuseppe Murante (INAF, Osservatorio Astronomico di Pino Torinese, Italia).

NOTAS

[1] Aunque el valor estándar para el diámetro de la Vía Láctea es de unos 100 000 años-luz, se cree que el halo estelar se extiende por una distancia doble a ésa.

ESO (European Southern Observatory = Observatorio Austral Europeo), es la principal organización astronómica intergubernamental en Europa. Cuenta con el sostén de 14 países: Alemania, Austria, Bélgica, Dinamarca, España, Francia, Finlandia, Holanda, Italia, Portugal, Reino Unido, República Checa, Suecia y Suiza.

ESO lleva a cabo un ambicioso programa enfocado en el diseño, construcción y operación de poderosas instalaciones de observación con base en tierra que permitan a los astrónomos realizar importantes descubrimientos científicos. También cumple un papel de liderazgo en la promoción y organización de cooperación en la investigación astronómica.

ESO opera tres lugares únicos de observación de clase mundial en la región del desierto de Atacama en Chile: La Silla, Paranal y Chajnantor.

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VLT

VLT de ESO en Paranal, Chile.

© ESO



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Artículo original: ESO Press Release 19/09.
Título: “Giant Galaxy Messier 87 finally sized up”
Fecha: mayo 20, 2009
Enlace con el artículo original:
aquí
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