ALMA arroja luz sobre el misterio de las galaxias masivas desparecidas,.
Esta imagen muestra una visualización tridimensional de las observaciones de
ALMA del gas frío de monóxido de carbono en la cercana galaxia con estallido de
formación estelar NGC 253 (la Galaxia del Escultor). El eje vertical muestra la
velocidad y el horizontal la posición en la zona que ocupa la parte central de
la galaxia. Los colores representan la intensidad de la emisión detectada por
ALMA, siendo el rosa la emisión más fuerte y el rojo la más débil.
Estos datos han sido utilizados para mostrar cómo grandes cantidades de gas
frío salen eyectados desde las partes centrales de esta galaxia. Esto hará que
el proceso de formación de la siguiente generación de estrellas sea más
complicado.
Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Erik RosolowskyImágenes
La galaxia con estallido de formación estelar NGC
253 a través de los ojos de VISTA y ALMA
Nuevas observaciones del telescopio ALMA en Chile
han proporcionado a los astrónomos la mejor visión obtenida hasta el momento de
cómo puede la fuerte formación estelar arrancar el gas de una galaxia y dejar a
las futuras generaciones de estrellas sin el combustible necesario para formarse
y crecer. Las impactantes imágenes muestran enormes chorros de gas molecular
eyectados por las regiones de formación estelar en la cercana Galaxia del
Escultor. Estos nuevos resultados ayudan a explicar la extraña escasez de
galaxias muy masivas en el universo. El estudio se publica en la revista Nature
el 25 de Julio de 2013.
Las galaxias — sistemas como nuestra Vía Láctea que contienen cientos de
miles de millones de estrellas— son las piezas básicas del cosmos. Una de las
metas más ambiciosas de la astronomía contemporánea es comprender la forma en la
que las galaxias crecen y evolucionan, siendo la formación estelar una de las
cuestiones clave: ¿qué determina el número de nuevas estrellas que se formarán
en una galaxia?
La Galaxia del Escultor, también conocida como NGC 253, es una galaxia
espiral situada en la constelación austral del Escultor (Sculptor). A
una distancia de unos 11,5 millones de años luz de nuestro Sistema Solar es uno
de nuestros vecinos intergalácticos más próximos, y la galaxia con estallido de
formación estelar más cercana [1]
visible desde el hemisferio sur. Utilizando el Atacama Large
Millimeter/submillimeter Array (ALMA)
los astrónomos han descubierto humeantes columnas de gas denso y frío huyendo
del centro del disco galáctico.
“Con la extraordinaria resolución y precisión de ALMA, podemos ver
claramente, y por primera vez, concentraciones masivas de gas frío expulsadas
por ondas expansivas de intensa presión creadas por las estrellas jóvenes”
afirma Alberto Bolatto, de la Universidad de Maryland (EE.UU.), autor principal
del artículo. “La cantidad de gas que medimos nos
proporciona muestras evidentes de que algunas galaxias en crecimiento lanzan más
gas del que absorben. Es posible que estemos viendo un ejemplo actual
de algo muy común que ocurría en el universo temprano”.
Estos resultados pueden ayudar a explicar por qué los astrónomos han
encontrado tan pocas galaxias altamente masivas en el cosmos. Los modelos por
ordenador muestran que las galaxias más viejas y rojas deberían tener mucha más
masa y más estrellas que lo que observamos actualmente. Al parecer los vientos
galácticos o los escapes de gas son tan fuertes que privan a la galaxia del
combustible necesario para la formación de la siguiente generación de estrellas
[2].
“Estas características trazan un arco que se alinea casi perfectamente
con los bordes de los escapes de gas caliente ionizado observados
anteriormente”, señala Fabian Walter, investigador en el Instituto de
Astronomía Max Planck (Heidelberg, Alemania), y uno de los coautores del
artículo. “Ahora podemos ver, paso a paso, la progresión de cómo el
estallido pasa a convertirse en gas escapando”.
Los investigadores han determinado que enormes cantidades de gas molecular —
cerca de diez veces la masa de nuestro Sol al año, o posiblemente mucho más —
estaba siendo eyectado de la galaxia a velocidades de entre 150.000 y cerca de
1.000.000 de kilómetros por hora [3]. La
cantidad total de gas eyectado sumaría más gas que el que realmente se empleó
en la formación de las estrellas de la galaxia en el mismo tiempo. A estos
niveles, la galaxia podría quedarse sin gas en tan solo unos 60 millones de
años.
“Para mí, este es un ejemplo excelente de cómo la nueva instrumentación
da forma al futuro de la astronomía. Hemos estado estudiando la región de
estallidos de formación estelar llamada NGC 253 y otras galaxias cercanas con
estallidos de formación estelar durante casi diez años. Pero antes de
ALMA, no había forma de ver este tipo de detalles” declara Walter.
El estudio utiliza una configuración inical de ALMA con solo 16 antenas.
“¡Es emocionante pensar qué podrá mostrarnos ALMA de este tipo de fenómenos
con su conjunto completo de 66 antenas!”, añade Walter.
Más estudios con el conjunto completo de ALMA nos ayudarán a determinar el
destino final del gas expulsado por el viento, lo cual nos revelará si los
vientos provocados por los estallidos de formación estelar reciclan el material
que forma a las estrellas o realmente se lo arrebatan al entorno.
Notas
[1] Las galaxias con estallidos de formación estelar
(starburst galaxies en inglés) producen estrellas a un ritmo
excepcionalmente alto. Dado que NGC 253 es uno de estos objetos extremos más
cercano, es un objetivo ideal de estudio para conocer los efectos de este
crecimiento frenético en la galaxia que lo alberga.
[2] Observaciones previas han mostrado gas más caliente, pero
mucho menos denso, escapando de la región de formación estelar NGC 253, pero
esto, por sí solo, tendría muy poco impacto en el destino de la galaxia y en su
capacidad para formar futuras generaciones de estrellas. Los nuevos datos de
ALMA muestran el gas molecular, mucho más denso, recibiendo la “patada” inicial
que lo alejará de la formación de nuevas estrellas y que lo empuja, barriéndolo
junto con el escaso gas caliente, hacia el halo galáctico.
[3] Pese a que las velocidades son muy altas, no lo son lo
suficiente como para eyectar el gas de la galaxia. Suele quedar atrapado en el
halo galáctico durante muchos millones de años y, finalmente, podría volver a
caer sobre el disco, generando nuevos episodios de formación estelar.
Información adicional
Esta investigcaión se presenta en el artículo “The Starburst-Driven Molecular
Wind in NGC 253 and the Suppression of Star Formation”, por Alberto D. Bolatto
et al., que aparece en la revista Nature el 25 de Julio de 2013.
El equipo está compuetso por A. D. Bolatto (Departamento de Astronomía,
Laboratorio de Astronomía Milimétrica y Joint Space Institute, Universidad de
Maryland, EE.UU.), S. R. Warren (Universidad de Maryland), A. K. Leroy
(Observatorio Nacional de Radioastronomía, Charlottesville, EE.UU.), F. Walter
(Instituto Max-Planck de Astronomía, Heidelberg, Alemania), S. Veilleux
(Universidad de Maryland), E. C. Ostriker (Departamento de Ciencias
Astrofísicas, Universidad de Princeton, EE.UU.), J. Ott (Observatorio Nacional
de Radioastronomía, Nuevo México, EE.UU.), M. Zwaan (Observatorio Europeo
Austral, Garching, Alemania), D. B. Fisher (Universidad de Maryland), A. Weiss
(Instituto Max-Planck de Radioastronomía, Bonn, Alemania), E. Rosolowsky
(Departamento de Física, Universidad de Alberta, Canadá) y J. Hodge (Instituto
Max-Planck de Astronomía, Heidelberg, Alemania).
ESO es la principal organización astronómica
intergubernamental de Europa y el observatorio astronómico más productivo del
mundo. Cuenta con el respaldo de quince países: Alemania, Austria, Bélgica,
Brasil, Dinamarca, España, Finlandia, Francia, Holanda, Italia, Portugal, el
Reino Unido, República Checa, Suecia y Suiza. ESO desarrolla un ambicioso
programa centrado en el diseño, construcción y operación de poderosas
instalaciones de observación terrestres que permiten a los astrónomos hacer
importantes descubrimientos científicos. ESO también desarrolla un importante
papel al promover y organizar la cooperación en investigación astronómica. ESO
opera en Chile tres instalaciones de observación únicas en el mundo: La Silla,
Paranal y Chajnantor. En Paranal, ESO opera el Very Large Telescope, el
observatorio óptico más avanzado del mundo, y dos telescopios de rastreo. VISTA
(siglas en inglés de Telescopio de Rastreo Óptico e Infrarrojo para Astronomía)
trabaja en el infrarrojo y es el telescopio de rastreo más grande del mundo, y
el VST (VLT Survey Telescope, Telescopio de Rastreo del VLT) es el
telescopio más grande diseñado exclusivamente para rastrear el cielo en luz
visible. ESO es el socio europeo de un revolucionario telescopio, ALMA, el
proyecto astronómico más grande en desarrollo. Actualmente ESO está planificando
el European Extremely Large Telescope, E-ELT, el telescopio óptico y de
infrarrojo cercano de 39 metros, que llegará a ser “el ojo más grande del mundo
para mirar el cielo”.
Las traducciones de las notas de prensa de ESO las llevan a cabo miembros
de la Red de Divulgación de la Ciencia de ESO (ESON por sus siglas en inglés),
que incluye a expertos en divulgación y comunicadores científicos de todos los
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El nodo español de la red ESON está representado por J. Miguel Mas Hesse y Natalia Ruiz Zelmanovitch.
El nodo español de la red ESON está representado por J. Miguel Mas Hesse y Natalia Ruiz Zelmanovitch.
Enlaces
Nota de prensa de NRAO
Nota de prensa de MPIA
Videos
Visión tridimensional del gas expulsado de NGC
253 a partir de las observaciones de ALMA
Visión tridimensional del gas expulsado de NGC
253 a partir de las observaciones de ALMA
Ver también
ESO
Guillermo Gonzalo Sánchez Achutegui
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