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Los filamentos verdes de las galaxias

Esta impresionante imagen adquirida por el Telescopio Espacial Hubble de NASA / ESA muestra filamentos verdes espectaculares y fantasmales, que se encuentran dentro de galaxia denominada 2MASX J22014163 + 1151237. Este filamento se encuentra iluminado por una ráfaga de radiación de un cuásar. Una región muy luminosa y compacta que rodea el agujero negro en el centro de su galaxia anfitriona.

galaxyCréditos: NASA, ESA, W. Keel

Un haz del cuásar causa que filamentos que alguna vez fueron invisibles en el espacio profundo brillen a través de un proceso llamado fotoionización. Oxígeno, helio, nitrógeno, azufre y neón en los filamentos absorben la luz del cuásar y poco a poco la reemiten durante muchos miles de años. Su precioso tono esmeralda es causado por el oxígeno ionizado, que se ilumina en su tonalidad verde brillante.

En este vídeo podéis ver varios ejemplos de este tipo de filamentos en galaxias:

Galaxias  2MASX J14302986 + 1.339.117, NGC 5972, 2MASX J15100402 + 0.740.370, UGC 7342,  NGC 5252, Mrk 1498, UGC 11185 y 2MASX J22014163 + 115123. Créditos: NASA, ESA, W. quilla (Universidad de Alabama, EE.UU).

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¿Dónde ocurrió el Big Bang?

¿Hay alguna dirección, punto o lugar del Universo desde donde este provenga?, ¿dónde ocurrió?… ahora lo descubriremos, primero vamos a explicar qué es el Big Bang.

El Universo en su momento inicial estaba lleno de una energía y temperaturas infinitas. Se expandió y se enfrió, experimentando cambios de fase espectaculares. No fue una “gran explosión” como se suele decir, simplemente ocurrió un cambio de estado y comenzó la expansión del Universo. Por qué comenzó o que dio lugar a ese inicio sigue siendo un misterio para la astrofísica, lo que sí sabemos es lo que ocurrió después:

  • 10-35 tras el cambio se fase el Universo se expande de forma exponencial durante un período llamado inflación cósmica. En ese momento nació el espacio.
  • Al terminar la inflación, los componentes materiales del Universo quedaron en la forma de un plasma de quarks-gluones, en donde todas las partes que lo formaban estaban en movimiento en forma relativista. Con el crecimiento en tamaño del Universo, la temperatura descendió, y debido a un cambio aún desconocido denominado bariogénesis, los quarks y los gluones se combinaron en bariones tales como el protón y el neutrón, produciendo la asimetría observada actualmente entre la materia y la antimateria. Las temperaturas más bajas condujeron a nuevos cambios de fase, que rompieron la simetría, así que les dieron su forma actual a las fuerzas fundamentales de la física y a las partículas elementales.
  • Tras esto, protones y neutrones se combinaron para formar  formas más complejas como los núcleos de deuterio y de helio, en un proceso llamado nucleosíntesis primordial. Al enfriarse el Universo, la materia gradualmente dejó de moverse de forma relativista y su densidad de energía comenzó a dominar gravitacionalmente sobre la radiación. Pasados 300.000 años, los electrones y los núcleos se combinaron para formar los átomos (mayoritariamente de hidrógeno). Por eso, la radiación se desacopló de los átomos y continuó por el espacio prácticamente sin obstáculos. Ésta es la radiación de fondo de microondas.

Al pasar el tiempo, algunas regiones más densas crecieron gravitacionalmente, haciéndose aún más densas, formando nubes, estrellas y galaxias. Los detalles de este proceso dependen de la cantidad y tipo de materia que hay en el Universo. El Universo tiene estos porcentajes: 4.6 % es materia ordinaria, un 23 % es materia oscura, y un 72.4 % es energía oscura.

Planck_history_of_UniversePulsar sobre la imagen para ver mejor los detalles, imagen de: http://www.esa.int/spaceinimages/Images/2013/03/Planck_history_of_Universe

Pero…¿Dónde ocurrió el Big Bang? Hemos descrito bastante resumidamente el Big Bang, pero ahora nos hacemos la gran pregunta, donde ocurrió, hay alguna dirección privilegiada en el Universo, algún punto desde donde viene, sabemos que todo se expande pero… desde que punto. La respuesta a estas preguntas es la siguiente:

  • El Big Bang no ocurrió en ningún punto en el espacio, ocurrió en un punto en el tiempo (hace 13.800 millones de años), por tanto no hay un centro del Universo. En todos los puntos del espacio en el que nos encontremos sí observamos las galaxias que nos rodean vemos que se acejan siempre desde donde lo observemos. Por tanto podemos decir que somos el centro del Universo observable, todo se aleja desde nuestro punto de observación, pero si por ejemplo se pudiera llegar a una de las galaxias que observo que se aleja y observar desde allí como se mueven el resto ocurriría que esa galaxia volvería a ser el centro del Universo observable, todo se alejaría de ella. Por tanto el Big Bang no tiene un punto de inicio tiene un punto en el tiempo.

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Nuestro lugar en la galaxia

Vivimos en un pequeño planeta rocoso azul entorno a una pequeña estrella, nuestro Sol. El Sol se encuentra en las afueras de una galaxia espiral, la Vía Láctea. Una galaxia de tamaño mediano con un diámetro de 100.000 años luz. Nosotros nos encontramos a 25.000 años luz del centro de la galaxia. En cuyo centro hay un agujero negro supermasivo, llamado Sagitario A.

Todas las estrellas que nos rodean en una noche clara y despejada son parte de la Vía láctea, podemos ver la zona más densa de la galaxia como una tenue nebulosidad que cruza el cielo, siempre que la veamos desde lugares muy oscuros y alejados de la contaminación lumínica.

CapturaImagen de la zona más densa de la Vía Láctea y las constelaciones en las que se puede ver.

Nuestro Sol se halla en el borde interno de un brazo espiral de la Vía Láctea llamado “brazo de Orión”. El Sol, que arrastra con su gravedad al Sistema Solar, órbita entorno al centro galáctico con un periodo de 240 millones de años, a una velocidad de 220 km/s. Por tanto estamos realizando un viaje interestelar tremendo, y no nos damos cuenta…, es todo un verdadero turismo espacial desde nuestra nave la Tierra.

Captura  Posición del Sol en la Galaxia

En nuestra galaxia hay más de 300.000 millones de estrellas… entre otros objetos, como nebulosas, planetas, asteroides, cometas y cúmulos globulares.

Hasta principios del siglo XX, se pensaba que nuestra Galaxia era el Universo. Estudios de luminosidad realizados por el astrofísico Edwin Hubble demostraron que existen estructuras muy lejanas, exteriores a la vía láctea, por ejemplo, la llamada en la época “nebulosa de Andrómeda” no era más que otra galaxia a 2.4  millones de años luz. Por tanto descubrimos que nuestra galaxia era una más de las otras miles de millones de nuestro Universo.

Nuestra Galaxia consta de tres partes principales:

Captura

 

  1. BULBO CENTRAL. Alberga el núcleo galáctico. Formado por estrellas amarillentas. Además hay una fuente intensa de radio: Sagitt A* en el centro de la Galaxia, se cree que es un agujero negro muy grande.
  2. DISCO. Diámetro ~ (100.000 años luz). Estrellas jóvenes, ricas en metales. Cúmulos abiertos y nubes de polvo y gas interestelar. Movimiento materia muy ordenado: órbitas casi coplanarias y muy poco excéntricas.
  3. HALO. Esférico. Abundan los cúmulos globulares. Estrellas viejas y pobres en metales. Estructuras muy antiguas (hasta entre 11 y 13 mil mill. años).

En la Vía Láctea las estrellas se clasifican según su riqueza en metales en dos grandes grupos. Las que tienen una cierta abundancia se denominan de la población I, mientras que las estrellas pobres en metales forman parte de la población II. Normalmente la metalicidad va directamente relacionada con la edad de la estrella. A más elementos pesados más vieja es la estrella.

Vivimos en un autentico universo isla, nuestra galaxia, rodeada de miles de millones de otras galaxias… somos muy pequeños.

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Ícaro, la estrella más lejana jamás observada

Una enorme estrella azul llamada Ícaro ha sido descubierta por el Telescopio Espacial Hubble a través de un capricho de la naturaleza que amplifica el débil brillo de la estrella, el efecto de lente gravitacional. La estrella, alojada en una galaxia espiral muy distante, está tan lejos que su luz tardó 9 mil millones de años en llegar a la Tierra, cuando el universo tenía aproximadamente el 30 por ciento de su edad actual. Es la estrella más lejana jamás observada.

Aproximación al centro del cúmulo de galaxias MACS J1149+2223 y a la posición de Ícaro (MACS J1149+2223 Lensed Star 1. Créditos: Gabriel Pérez, SMM (IAC); NASA, ESA, y P. Kelly (University of Minnesota)

Este vídeo muestra un cúmulo de galaxias ubicado a unos 5 mil millones de años luz de la Tierra. Este grupo masivo de galaxias se encuentra entre la Tierra y la galaxia que contiene la estrella distante. Gracias a una alineación entre el cúmulo, un objeto denso dentro de él y una estrella distante, la imagen de Ícaro se amplió por un factor de 2000, haciéndola visible mediante el Telescopio Espacial Hubble.
Al igual que la galaxia en la que se encuentra la estrella, la estrella es en realidad visible varias veces. Sin embargo, la luz de la segunda imagen de la estrella fue redirigida por otro objeto masivo en el grupo y solo se hizo visible cuando este objeto se movió fuera de la línea de visión.

telescopios (2)

Para saber mas:

¿Qué es una estrella?

Telescopios de iniciación a la astronomía

La galaxia NGC 5714 y su misteriosa supernova de 2003

Esta imagen que podéis ver más abajo muestra la impresionante galaxia espiral NGC 5714, observable a unos 130 millones de años luz de distancia en la constelación de Boyero. Se clasifica como una galaxia espiral Sc, pero sus brazos espirales son casi imposibles de ver, ya que la galaxia se presenta de forma lateral.

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NGC 5714, Descubierta por William Herschel en 1787. Créditos: Hubble

Esta preciosa galaxia fue sede de un evento fascinante y raro en el año 2003… Una débil supernova apareció a unos 8.000 años luz por debajo de la protuberancia central de la galaxia. Se clasificó como una supernova Tipo Ib/c y se denominó SN 2003dr. Fue particularmente interesante porque su espectro mostró fuertes firmas de calcio.

Las supernovas son enormes y violentas explosiones de estrellas moribundas, que sean ricas en calcio es algo muy raro y, por lo tanto, de gran interés para los astrónomos. Los astrónomos todavía intentan explicar estas explosiones tan particulares ya que su existencia presenta un desafío tanto para la observación como para la teoría. En particular, su apariencia fuera de las galaxias, su menor luminosidad en comparación con otras supernovas y su rápida evolución siguen siendo un misterio para los astrofísicos.

Historias de supernovas:

Una explosión de supernova es uno de los eventos más violentos del Universo que llega a eclipsar el brillo de una Galaxia. La explosión de la una supernova libera gran cantidad de energía y luz en el medio interestelar. Una supernova también libera radiaciones de alta energía, los rayos gamma, que pueden ser muy perjudiciales para cualquier planeta cercano a esa explosión. El brillo de la explosión puede apreciarse durante mucho tiempo, y a lo largo de la historia de nuestro planeta hemos podido apreciar unas cuantas explosiones.
SUPERNOVAS VISTAS DESDE LA TIERRA: Las supernovas producidas en nuestra galaxia fueron observadas en el pasado por astrónomos chinos, europeos y árabes. Hay registros muy precisos de astrónomos chinos, en los que relatan la observación de una supernova en el año 185 dC, la que hoy conocemos como SN 185 (SN significa supernova y 185 es el año de la explosión). En 1006, los chinos y astrónomos árabes observaron una supernova muy brillante la llamada SN 1006. En el año 1054, se observó otra supernova  esta vez de enorme brillo que pudo verse durante el día durante muchos meses. Se trataba de la llamada SN 1054, conocida como la Nebulosa del Cangrejo. Las dos últimas supernovas observadas en nuestra galaxia fueron observadas por astrónomos europeos en 1572 y 1604, se trataba de SN 1572 y SN 1604, estas supernovas pudieron apreciarse a simple vista. SN 1572 fue observada por el Tycho Brahe en la constelación de Casiopea y SN 1604 fue observada por el gran físico Johannes Kepler.

nebulosadelCangrejo_NASA   M1, Nebulosa del Cangrejo (Imagen NASA)

Observar una supernova es el gran sueño de un astrónomo, es un evento espectacular pero sí ocurriera en alguna estrella cercana podría ser muy dañino para la vida en la Tierra. Esperemos que la próxima pueda verse pero a muchos miles de años luz de la Tierra.

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La galaxia “transparente”

El Telescopio Espacial Hubble de la NASA ha obtenido la imagen de una galaxia de aspecto fantasmal llamada NGC 1052-DF2. Es una galaxia “transparente” porque se pueden ver claramente las galaxias distantes detrás de ella.
El objeto no tiene una región central perceptible, o incluso brazos en espiral y un disco, características típicas de una galaxia espiral. Pero tampoco parece una galaxia elíptica. Estas rarezas no son nada en comparación de la cosa aun mas rara que tiene, a NGC 1052-DF2 le falta la mayor parte de su materia oscura.

La materia oscura es una forma invisible de materia que compone la mayor parte de la masa del universo y forma su estructura subyacente. De echo en el Universo un 4.6 % es materia ordinaria, un 23 % es materia oscura, y un 72.4 % es energía oscura. La gravedad de la materia oscura permite que la materia normal en forma de gas y polvo formen estrellas y galaxias. Esta curiosa galaxia “transparente” contiene a lo sumo 1/400 la cantidad de materia oscura que los astrónomos esperaban.
La galaxia es tan grande como nuestra Vía Láctea, pero contiene solo 1/100 del número de estrellas que nuestra galaxia. Dado el gran tamaño del objeto y su apariencia tenue, los astrónomos clasifican a NGC 1052-DF2 como una galaxia ultradifusa. Se estima que NGC 1052-DF2 tiene alrededor de 10 mil millones de años. Reside a unos 65 millones de años luz de distancia.

En el siguiente vídeo podemos ver un zoom a la galaxia:

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Para saber más:

Dark Matter Goes Missing in Oddball Galaxy

Artículo en la revista Nature:  A galaxy lacking dark matter

Hubble Views a Galaxy Lacking Dark Matter

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NGC 346, una maravillosa zona de formación de estrellas

La maravillosa nitidez de esta imagen del año 2005 adquirida por el Telescopio Espacial Hubble ha descubierto una curiosa población subyacente de estrellas muy jóvenes incrustadas en el cúmulo abierto NGC 346 que aún se está formando a partir de nubes de gas que colapsan gravitatoriamente. Todavía no han encendido su combustible de hidrógeno para mantener la fusión nuclear. La más pequeña de estas estrellas es tan solo la mitad de la masa de nuestro Sol.

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Crédito: NASA, ESA y A. Nota (STScI / ESA) 

NGC 346, es la región más brillante de formación de estrellas de la vecina galaxia de la Vía Láctea la Pequeña Nube de Magallanes, a unos 210 000 años luz de distancia de la Tierra, en dirección a la constelación de Tucana. La luz, el viento y el calor emitidos por las estrellas masivas han dispersado el gas resplandeciente dentro y alrededor de este cúmulo estelar, formando una estructura nebulosa tenue circundante y maravillosas regiones de formación de estrellas.

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Para saber mas:

NGC 346 en catálogo Simbad

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La curiosa galaxia NGC 7098

A una distancia de unos 95 millones de años luz de distancia en la constelación austral de Octante, encontramos la preciosa galaxia NGC 7098, una galaxia espiral con varias características muy interesantes. La primera de ellas es las dos distintas estructuras en forma de anillo alrededor del nebuloso corazón de la galaxia. Son los brazos espirales, que se han enroscado alrededor del corazón luminoso de la galaxia. Esta región central alberga otra característica doble: una barra doble.

galaxiaEsta imagen está formado por las observaciones recogidas por el instrumento FORS (reductor de focal y de bajo espectrógrafo de dispersión), instalados en el Very Large Telescope en el Observatorio Paranal. Una variedad de galaxias distantes también son visibles en la imagen, como la pequeña galaxia espiral a la izquierda de NGC 7098, conocida como ESO 048-G007. Créditos: ESO

NGC 7098 también tiene otras características curiosas como las tiras pequeñas y brillantes en cada extremo de la región central. Son áreas visibles de más de densidad, que tienen por lo general formas de anillo lineal o circular y se pueden encontrar en los extremos de los sistemas de anillos planetarios, nebulosas, y (como en el caso de NGC 7098) en partes de las galaxias llenas de estrellas.

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NGC 1398, una galaxia espiral barrada impresionante

Esta maravillosa imagen muestra la espectacular galaxia espiral barrada NGC 1398. Se encuentra en la constelación de Fornax (el horno), a una distancia de unos 65 millones de años luz.

ngc 1398Esta imagen incluye los datos recogidos por la herramienta FORS2 (Focal Reductor / baja dispersión espectrógrafo 2), instalado en el VLT (Very Large Telescope) de ESO  en el Observatorio Paranal de Chile. Muestra a NGC 1398 con extraordinarios detalles. Créditos: ESO

Los elegantes y preciosos brazos espirales de NGC 1398 provienen de la barra central recta de miles de estrellas, que atraviesa la región central de la galaxia. La mayoría de las galaxias (alrededor de dos tercios) tienen esta característica, pero no está aun claro cómo estas barras afectan el comportamiento y el desarrollo de la galaxia. En la imagen podemos ver la bellas vetas de polvo oscuro como deletrean sus brazos espirales, y apreciar en todo detalle las regiones rosadas de formación de estrellas dispersas en sus regiones exteriores.

Para saber más:

Formas de las galaxias.

Las formas de las galaxias según su perspectiva

Monstruos galácticos

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La gran y hermosa galaxia espiral NGC 1055

Esta maravillosa imagen, obtenida por el VLT (Very Large Telescope) de ESO, muestra  a la preciosa galaxia NGC 1055, una galaxia espiral, aproximadamente un 15% más grande que la Vía Láctea. NGC 1055 no muestra los brazos giratorios característicos de una espiral, ya que se ve canto desde nuestra posición en nuestra galaxia.

galaxia de ladoCréditos: European Southern Observatory, Subaru Telescope (NAOJ)

Esta galaxia es miembro de un pequeño grupo de galaxias a tan solo 60 millones de años luz de distancia  y la podemos encontrar hacia la constelación de Cetus. De lado a lado la galaxia abarca más de 100.000 años luz, un poco más grande que nuestra propia galaxia. Se pueden observar preciosas regiones de formación de estrellas que están dispersas a través de sinuosas calles de polvo a lo largo del delgado disco de la galaxia. Con varias galaxias de fondo aún más lejanas, la imagen también revela un halo cuadrado que se extiende muy por encima y por debajo del núcleo central de NGC 1055. El halo en sí está entretejido con estructuras débiles y estrechas, y podría representar los desechos de una galaxia satélite que chocó contra la galaxia hace unos 10 mil millones de años.

En el siguiente vídeo tenéis un viaje fascinante hacia esta espectacular galaxia:

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