Pirotecnias del cosmos

Imágenes celestes: NGC 6946, la Galaxia de los Fuegos Artificiales.

NGC 6946 © Dietmar Hager

Es hora de mirar hacia atrás en el tiempo, hacia lo que sucedía hace 210 años, durante la noche del de septiembre. Sir William Herschel estaba al ocular de su telescopio en Slough, observando en tiempo real lo que había ocurrido hacía diez millones de años, los fuegos artificiales que se habían encendido en NGC 6946.

Durante algún tiempo, se creyó que NGC 6946 pertenecía a nuestro Grupo Local, principalmente porque sus estrellas podían resolverse fácilmente. Se observaba en ella un enrojecimiento que se suponía era indicador de su distancia, aunque ahora sabemos que es causado por el polvo interestelar.

Telescopio de 40 pies de William Herschel en Slough. © Wikipedia

Pero no es la nube de polvo que la recubre lo que hace que NGC 6946 resulte tan interesante, sino el hecho de que tantas supernovas y tantos eventos de formación estelar hayan chisporroteado en sus brazos a lo largo de los últimos años, algo que ha desconcertado a la ciencia. Tantos, de hecho, que han sido registrados cada uno o dos años durante los últimos sesenta.

Normalmente, las erupciones de formación estelar suceden en galaxias que tienen compañeros cercanos que las provean de materiales. Sin embargo, NGC 6946 parece ser única en ese aspecto. Según un estudio realizado en el año 2000 por Pisano (et al), “Esos compañeros ricos en gas podrían incluir restos de material provenientes del proceso de formación galáctica que podrían persistir hasta la fecha alrededor de una galaxia aislada tal como NGC 6946. Esta galaxia está formando estrellas prolíficamente, contiene un estallido nuclear, y posee gran cantidad de nubes de alta velocidad asociadas con el disco.

Todos estos rasgos podrían ser explicados por la acreción de nubes Hi de poca masa por parte de NGC 6946. Nuestra prospección ha recuperado dos galaxias enanas detectadas previamente asociadas con NGC 6946, pero por otro lado no descubrió rastros de interacciones en el sistema NGC 6946. Las compañeras son lo suficientemente pequeñas y se encuentran lo suficientemente lejos como para tener un efecto mínimo sobre la galaxia principal.

Podrían esperarse algunos restos de marea debidos a la interacción entre las dos galaxias enanas, pero no se observó ninguno. Esto podría ser a causa de su poca densidad, o porque las galaxias enanas se encuentran más separadas de lo que parecen estar en el cielo. El estudio de este sistema sugiere que NGC es un sistema unido gravitatoriamente con dos galaxias enanas en órbitas estables alrededor de la galaxia primaria más grande”.

Pero eso fue ocurrió unos 8 años y 16 eventos en el pasado. Según estudios realizados por Eva Schinnerer (et al) en 2006, NGC 6946 ha sido “capturada en el acto” como una Galaxia de Estallido Estelar Nuclear impulsado por Barras. “Los datos, obtenidos con el Interferómetro Meseta de Bure IRAM (PdBI), permitieron la primera detección de un espiral de gas molecular en los ~10” (270 pc) interiores con una gran concentración de gas molecular (MH2~1,6x107 Msolar) dentro de los 60 pc interiores. Este amontonamiento nuclear muestra evidencias de una geometría tipo anillo dentro de un radio de ~10 pc, según se infiere por los diagramas posición-velocidad.

Tanto la distribución del gas molecular como su cinemática pueden ser bien explicadas por una barra estelar interna de unos 400 pc de largo. Un modelo cualitativo del flujo esperado de gas muestra que movimientos de corriente a lo largo de los lados principales de esta barra son una explicación plausible para la alta densidad del gas nuclear. Por lo tanto, NGC 6946 es un ejemplo excelente de cinemática de gas molecular producida por una barra estelar secundaria a pequeña escala”.

Ahora, lo verdaderamente interesante: entender una estructura barrada. Gracias al Telescopio Espacial Hubble y a un estudio de más de 2 000 galaxias espirales, la Prospección Evolución Cósmica (Cosmic Evolution Survey = COSMOS), los astrónomos creen que la estructura barrada espiral no era muy común hace 7 000 millones de años en el universo local. La formación de barras en las galaxias espirales evolucionó a lo largo del tiempo.

Observatorio Stargazer © Stargazer Observatory

Un equipo liderado por Kartik Sheth del Centro de Ciencia Spitzer en el Instituto de Tecnología de California (Caltech) en Pasadena descubrió que únicamente el 20% de las galaxias espirales del pasado distante poseían barras, comparado con el casi 70% de sus contrapartes modernas. Esto hace que NGC 6946 sea, de hecho, muy rara… ya que su estructura barrada fue notada en los tiempos de Herschel, y su edad de 10 millones de años la pone más allá de lo que se considera una “galaxia moderna”.

La ciencia cree que las barras galácticas se han estado formando progresivamente a lo largo de los últimos 7 000 millones de años, más que triplicándose en número. “Las barras de formación reciente no están, sin embargo, distribuidas uniformemente según las masas galácticas, y este es un hallazgo clave de nuestra investigación”, explicó Sheth. “Se están formando principalmente en las galaxias pequeñas, de poca masa, mientras que en las galaxias más masivas, la fracción de barras era la misma en el pasado que en la actualidad”.

Los hallazgos, continuó Sheth, tienen importantes ramificaciones en la evolución galáctica. “Sabemos que la evolución es en general más rápida en el caso de las galaxias más masivas. Forman sus estrellas pronta y rápidamente y luego disminuyen su luminosidad formando discos rojos. Se sabe que las galaxias de poca masa forman estrellas más lentamente, pero ahora vemos que también construyen sus barras lentamente, a lo largo del tiempo”, dijo.

Las barras se forman cuando las órbitas estelares en una galaxia espiral se vuelven inestables y se desvían de su senda circular. “Los pequeños alargamientos en las órbitas de las estrellas crecen y las mismas quedan fijas en un lugar, creando una barra”, explicó el miembro del equipo Bruce Elmegreen de la división de investigación de IBM en Yorktown Heights, Nueva York. “La barra se hace más grande a medida que fija más y más de estas órbitas alargadas en su lugar. Finalmente, una gran fracción de las estrellas de la región interior de la galaxia se une a la barra”.

La miembro del equipo Lia Athanassoula del Laboratorio de Astrofísica de Marsella en Francia, agrega: “Las nuevas observaciones sugieren que la inestabilidad sucede más rápidamente en las galaxias más masivas, quizás porque sus discos interiores son más densos y su gravedad es mayor”. Las barras son quizás uno de los catalizadores más importantes para modificar una galaxia. Fuerzan una gran cantidad de gas hacia el centro galáctico, proveyendo combustible para una nueva formación estelar, construyendo abultamientos centrales de estrellas, y alimentando agujeros negros masivos.

“La formación de una barra puede ser el último acto importante en la evolución de una galaxia espiral”, dijo Sheth. “Se cree que las galaxias se construyen a sí mismas a través de fusiones con otras galaxias. Luego de asentarse, la única otra forma dramática para la evolución galáctica es a través de la acción de las barras”.

Pero los estudios sobre NGC 6946 no se han detenido. En 2005, Géminis II echó un vistazo a esta galaxia loca. “Para poder mantener su ritmo de actividad supernova, se deben forman o hacer nacer estrellas masivas de rápida evolución a un ritmo igual de rápido en NGC 6946”, dijo el Director Asociado de Géminis II, Jean-René Roy. “¡Sus estrellas están explotando como una sarta de petardos!”.

Y con todo esto, en 2007, los halos de hidrógeno…

Dice Rense Boomsma: “Un halo de hidrógeno neutro se encuentra rodeando un número creciente de galaxias espirales. No se sabe bien como es que se forman los halos de hidrógeno. La orientación de la cercana galaxia espiral NGC 6946 nos permite medir las velocidades verticales del gas en el disco de la galaxia y por lo tanto calcular como el gas se introduce en el halo. Descubrimos hidrógeno con altas velocidades hacia las regiones donde se están formando estrellas. Esta correlación sugiere que la formación de un halo de hidrógeno está relacionada con la formación de estrellas masivas. Una conexión cercana similar se puede ver en la cercana galaxia espiral NGC 253. En el caso de algunas nubes de hidrógeno en NGC 6946 tenemos indicios de que han sido acretadas desde el exterior de la galaxia”.

“¿Conoceremos alguna vez todo lo que hay que saber sobre galaxias como NGC 6946? Quizás no en nuestras vidas. Sin embargo, una de las cosas mejores es saber que es una galaxia que se puede observar y estudiar con los telescopios de patio trasero más grandes. Localizada en la constelación de Cefeo, y marcada con una magnitud de 8,9, esta pequeña espiral barrada mostrará alguna estructura con telescopios de 10” o más, contando con cielos decentes. ¿Quién sabe lo que sus noches puedan revelar?

Universe Today agradece al miembro de AORAIA, Dr. Dietmar Hager del Observatorio Stargazer, por el uso de esta imagen increíble y por el reto de recoger esta información.

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Artículo original: “The Fire Cracker Galaxy”
Autora: Tammy Plotner, para Universe Today
Fecha: Septiembre 06, 2008
Enlace con el artículo original: aquí
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