Viendo crecer a una pequeña galaxia

9 de febrero de 2012

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R. Jay GaBany (Blackbird Observatory) en colaboración con David Martínez-Delgado (MPIA)

Por primera vez, los astrónomos han captado una galaxia enana en el proceso de tragar otra galaxia aún más pequeña. Si estas fusiones son importantes para la evolución de las galaxias más pequeñas, ha sido objeto de debate entre los teóricos. Ahora, gracias a la investigación por dos grupos independientes, incluyendo a David Martínez-Delgado y Michelle Collins, investigadores del Instituto Max Planck para Astronomía, MPIA, de Alemania, existe evidencia empírica que las fusiones se producen. Los análisis se basan en imágenes profundas de  telescopios de tamaño modesto, en un ejemplo de colaboración exitosa entre astrónomos aficionados y profesionales.

 

En el ampliamente aceptado modelo jerárquico de la evolución de las galaxias, gran parte del crecimiento galáctico involucra actos de canibalismo y fusiones a gran escala: las galaxias pre-existentes más pequeñas sucesivamente se unen en piezas más grandes, hasta que se forman las galaxias grandes, del tamaño de la Vía Láctea o incluso mayores . Pero antes que las galaxias y sus estrellas pueden fusionarse, las estrellas deben formarse en primer lugar.

Se cree que esto sucede por recolección de gas para formar regiones más densas bajo la influencia de su propia gravedad; una vez que se alcanza una densidad crítica, las estrellas nacen. Es concebible que las galaxias más pequeñas, denominadas galaxias enanas, podría formarse directamente de esta manera y podrían crecer más a medida que incorporasen nuevo gas de su entorno, procesando el nuevo material en estrellas. De esta manera, habría crecimiento sin la necesidad de fusiones. Y, de hecho, hasta ahora, no se habían observado este tipo de concentraciones.

Ahora, dos grupos independientes de investigadores, uno dirigido por David Martínez-Delgado, del MPIA, y el otro por Michael Rich, de la UCLA, han identificado el primer caso confirmado de una fusión de galaxias entre galaxias muy pequeñas. Ellos encontraron evidencia convincente que una compañera pequeña de la galaxia enana NGC 4449, en la constelación Canes Venatici, identificada por primera vez en 2007, es, de hecho, otra galaxia enana más pequeña en proceso de ser quebrada por su vecina, más grande, antes de ser tragada.

Martínez-Delgado dice: “Numerosos modelos predicen que las enanas deben comer enanas, pero este es el primer ejemplo claro de un tal festín realmente observado. Hemos encontrado una pieza clave del rompecabezas de la evolución de las galaxias. También, el hecho que NGC 4449 está muy cerca de nosotros muestra que los procesos de este tipo se siguen produciendo. Hay que tenerlos en cuenta si queremos describir nuestro vecindario cósmico”.

Michelle Collins, de MPIA,  quien trabajó con Michael Rich en el análisis de la forma de la galaxia enana, añade: “Saber cómo luce una galaxia enana a medio digerir debería ayudarnos a encontrar ejemplos adicionales de enanas comiendo enanas. Encontrando un buen número de ejemplos deberá poner a nuestros modelos. de las primeras etapas de crecimiento de la galaxias, sobre una base firme o mostrarnos qué nos está faltando”.

Las estimaciones de masa de la enana distorsionada sugieren que contiene cantidades significativas de materia oscura, que no emite luz y sólo interactúa con la materia ordinaria, atómica, a través de la gravedad. Si es así, esta pareja podría ser una rara visión de una “fusión sigilosa” – la fusión de una galaxia con un objeto de bajo brillo que es difícil de observarse directamente, pero que, debido a su gran masa, pueden tener una influencia importante en la forma, tamaño y dinámica de la galaxia receptora.

Los exámenes de ambos grupos de las propiedades básicas de la galaxia enana más pequeña fueron realizados con instrumentos de modesta escala, en colaboración con astrónomos aficionados: Rich et al. utilizaron el telescopio Saturn Lodge de 0,7 m en los terrenos de la Asociación Observatorio Polaris para observar de mayo a junio de 2011, mientras que Martínez-Delgado et al. utilizaron el telescopio de 0,5 m  de Jay Gabany, en el Observatorio Black Bird para observar entre abril de 2010 y enero de 2011. Martínez-Delgado et al. realizaron un seguimiento con observaciones detalladas utilizando el telescopio Subaru en Hawai, en enero de 2011, obteniendo imágenes en las que se resuelve la bruma de la galaxia más pequeña en estrellas separadas.

El trabajo de Rich et al. aparece en la edición del 9 de febrero de 2012 de la revista Nature. El trabajo de Martínez-Delgado et al. está en prensa en el Astrophysical Journal Letters.

Más información en:

http://www.mpia.de/

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