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Desvelando los misterios de la galaxia m51

Estas cuatro preciosas imágenes que podéis ver a continuación muestran a la galaxia M51, que en realidad es un par de galaxias en interacción también conocidas como NGC5194 y NGC5195, observada en diferentes longitudes de onda, haciendo varias imágenes se pueden revelar diferentes características de un objeto astronómico. La galaxia se encuentra a 23 millones de años luz de distancia en la constelación de Canes Venatici. ⠀ 

Crédito de la imagen: NASA / JPL-Caltech

La primera imagen de la izquierda muestra la galaxia en luz visible, desde el telescopio de 2.1 metros del Observatorio Nacional de Kitt Peak. La segunda imagen combina dos longitudes de onda de luz visible (en azul y verde) y luz infrarroja (en rojo). El infrarrojo fue capturada por el telescopio espacial Spitzer de la NASA y hace hincapié en cómo las zonas de polvo oscuro que bloquean nuestra vista en luz visible comienzan a iluminarse en estas longitudes de onda más largas, infrarrojos. ⠀ 

Las dos imágenes de la derecha están compuestas completamente de datos del telescopio espacial Spitzer. En el panel central derecho vemos tres longitudes de onda de luz infrarroja. La luz mezclada de los miles de millones de estrellas es más brillante en las longitudes de onda infrarrojas más cortas y aparece como una neblina azul. Los puntos azules individuales a lo largo de la imagen son en su mayoría estrellas cercanas y unas pocas galaxias distantes. Características de color rojo nos muestran el polvo compuesto principalmente de carbono que está iluminado por las estrellas de la galaxia. ⠀ 

La imagen del extremo derecho expande nuestra vista infrarroja para incluir luz a una longitud de onda más larga, lo que es particularmente bueno para resaltar áreas donde el polvo está especialmente caliente. Las manchas de color rojo-blanco brillante trazan regiones donde se están formando nuevas estrellas y, en el proceso, calentando sus alrededores. ⠀ 
También se han obtenido otras imágenes espectaculares de esta galaxia, como la obtenida con el telescopio Chandra de NASA:

M51_Chandra
Imagen de: X-ray: NASA/CXC/SAO; UV: NASA/JPL-Caltech; Optical: NASA/STScI; IR: NASA/JPL-Caltech

 El telescopio Chandra de la NASA nos muestra fuentes de rayos X puntuales (representados en morado) que son agujeros negros y estrellas de neutrones en sistemas estelares binarios, junto con un resplandor difuso del gas caliente. Datos de luz visible obtenidos por el telescopio espacial Hubble (verde) y los datos de infrarrojo obtenidos con el telescopio espacial Spitzer (rojo), destacan largos carriles de estrellas, gas y polvo. La observación de M51 con el telescopio GALEX muestra además estrellas jóvenes y calientes que producen una gran cantidad de luz ultravioleta (en azul).

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Observado el tremendo choque de dos cúmulos de galaxias

Se ha descubierto una potentísima onda de choque en una parte distante del universo en el que dos cúmulos muy masivos de galaxias parecen haber entrado en contacto antes de su fusión. El estudio se basa en datos del observatorio espacial X XMM-Newton. 
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Los cúmulos galácticos, llamados 1E2216 y 1E2215, se encuentran más de mil millones de años luz de la Tierra. Su primer contacto, indicado por los nuevos datos, marca el comienzo de un proceso largo y espectacular que mezclará completamente los grupos y los combinará en uno solo mucho más grande.
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Créditos: NASA/ CXC (rayos X); SDSS (óptico); GMRT (radio); Liyi Gu et al. 2019

Los choques entre galaxias y entre cúmulos de galaxias es muy común en el Universo, tenemos otro ejemplo:

En el cúmulo gigante de Coma de más de 1,000 galaxias ocurren fenómenos descomunales, como la destrucción de galaxias. El Telescopio espacial Hubble pudo observar una galaxia llamada D100 de forma espiral que está perdiendo su gas y desmontándose a medida que atraviesa el medio intergaláctico cuando se precipita hacia el centro del cúmulo masivo de Coma. Una evidencia clara de esto se observa en un largo y delgado filamento de material que se extiende desde el centro de la galaxia hasta el espacio intergaláctico. El gas es el alma de una galaxia, que alimenta el nacimiento de nuevas estrellas. Una vez que se despoja de todo su gas brillará solo por el débil resplandor de las estrellas rojas que aun le queden.

D100 está siendo despojado de su gas debido al tirón gravitacional de una agrupación de galaxias gigantes “bully” en el cúmulo abarrotado de Coma. Su gravedad combinada trata de tirar de la galaxia hacia el centro del cúmulo. A medida que la D100 cae hacia el núcleo, la galaxia mueve el material. Esta acción fuerza el gas desde la galaxia a escapar. 


Galaxia D100. Créditos: NASA, ESA y W. Cramer y J. Kenney (Universidad de Yale) 

El proceso de extracción de gas en D100 comenzó hace aproximadamente 300 millones de años. En el cúmulo masivo de Coma, este proceso violento de pérdida de gas ocurre en muchas galaxias. 

La galaxia de la Hamburguesa

Esta magnifica imagen es el canto de la galaxia espiral NGC 3628 (también llamada galaxia Hamburguesa por su curiosa forma) la imagen muestra un hinchado disco galáctico dividido por franjas de polvo oscuro.

NGC 3628 comparte vecindario con otras dos grandes galaxias espirales M65 y M66 formando un grupo conocido como el trío de Leo.

Crédito de la imagen: http://apod.nasa.gov/apod/ – Alessandro Falesiedi

Esta bella galaxia se encuentra a 35 millones de años luz de nosotros. Como habéis leído forma parte del llamado trío de Leo, que podéis ver en la siguiente imagen:

Créditos: Hewholooks

NGC 3628 oculta su estructura en espiral porque se ve perfectamente de borde, por nuestra posición con respecto a ella en la Vía Láctea. Algo curioso de esta galaxia es una banda oscura de polvo que se encuentra en el plano del disco y que está visiblemente distorsionada hacia el exterior, como consecuencia de la interacción gravitacional entre NGC 3628 y las galaxias cercanas. 

Debido a su apariencia, NGC 3628 se catalogó como Arp 317 en el Atlas de galaxias peculiares, publicado en 1966, que tenía como objetivo caracterizar una gran muestra de objetos extraños que quedaron fuera de la clasificación estándar de Hubble, para ayudar a comprender cómo evolucionan las galaxias. Una serie de cúmulos globulares se pueden ver como manchas rojizas en el halo de la galaxia. Realmente es una espectacular y maravillosa galaxia.

El hermoso ejemplo de una galaxia espiral barrada

Esta hermosa imagen fue adquirida por el instrumento Wide Field Camera 3, que está instalado en el telescopio espacial Hubble de la NASA / ESA. Se trata del objeto NGC 7773 que es un exacto ejemplo de una galaxia espiral barrada. Una estructura luminosa en forma de barra corta a través del núcleo brillante de la galaxia, extendiéndose hasta el límite interno de los brazos espirales, en forma de rueda dentada . Se calcula que nuestra galaxia, la Vía Láctea, es una espiral muy parecida a NGC 7773. ⠀ 

Créditos de la imagen: ESA / NASA/ telescopio espacial Hubble, J. Walsh ⠀

Al estudiar galaxias como NGC 7773 , los astrofísicos esperan aprender mucho más sobre los procesos que han dado forma y continúan dando forma a nuestro hogar cósmico entre las estrellas.

Las galaxias tienes multitud de formas y tamaños, todas son grandes Universos isla esparcidas por todo el Cosmos. Mediante la clasificación de Hubble (Tenedor de Hubble) nos podemos hacer una idea de la multitud de formas que tienen. Un ejemplo de espiral barrada es solo uno de las decenas de formas que tienen las galaxias.

En este enlace de ESA podemos interactuar con cada una de las galaxias que aparecen en la imagen adjunta y descubrir las diferentes formas de las galaxias del Universo.
http://herschel.cf.ac.uk/kingfish

Galaxias

La Bellísima Galaxia M95

Esta bellísima imagen es la galaxia espiral barrada NGC 3351 (o M95), una galaxia de 50.000 años luz de diámetro situada a unos 38 millones de años luz de distancia en la preciosa constelación de Leo. La galaxia está adornada con hermosos “anillos” de formación estelar atravesados por una estructura estelar en forma de barra que se extiende desde el núcleo al disco anillado.

Créditos: NASA, ESA, Hubble, ESO, Amateur Data; Procesamiento y derechos de autor: Robert Gendler & Roberto Colombari

M95 es uno de los ejemplos más cercanos de una gran y bella galaxia en espiral con barras. Visibles en esta combinación destacada de imágenes del telescopio espacial Hubble y de varios telescopios terrestres. Como se puede observar en la imagen hay extensiones de brazos espirales delineados por cúmulos abiertos de estrellas azules brillantes, calles de polvo oscuro, resplandores difusos de miles de millones de estrellas débiles y una barra corta en el centro de la galaxia.

 Lo que intriga a muchos astrónomos es el anillo alrededor del centro de la galaxia visible justo fuera de la barra central. Aunque la estabilidad a largo plazo de este anillo sigue siendo un tema de investigación, las observaciones indican que su brillo actual se ve al menos realzado por estallidos transitorios de formación estelar. 

M95
Galaxia M95 en la constelación de Leo, observable con buenos  telescopios como un objeto difuso de magnitud 9.7.


Viajando al espectacular Quinteto de Stephan en 3d

El Quinteto de Stephan es un grupo compacto de galaxiasdescubierto hace unos 130 años, que se encuentra a unos 280 millones de años luz de la Tierra en la constelación de Pegaso, este conjunto ofrece una oportunidad única para observar un grupo de galaxias en proceso de evolución.

quinteto-stefan
Créditos: Hubble, NASA/ESA.

El grupo de galaxias con su respectivos nombres es el siguiente:

stephan-quintet
Quinteto de Stephan, NGC7317, NGC7318A, NGC7318B, NGC7319, NGC7320, NGC 7320C. Créditos: NASA, J. English (U. Manitoba), S. Hunsberger (PSU), Z. Levay (STScI), S. Gallagher, and J. Charlton (PSU)

 Los astrónomos identificaron tres importantes regiones de formación de estrellas, que probablemente fueron creadas por dos encuentros intergalácticos separados. Encontraron formación de estrellas en la larga cola y brazos espirales de NGC 7319 (cerca del centro de la imagen); en los escombros de las mareas de dos galaxias, NGC 7318B y NGC 7318A (arriba a la derecha); y en una zona al norte de esas galaxias, conocida como la “región norte starburst” (arriba a la izquierda). También se pueden ver galaxias enanas  junto con varios de cúmulos de estrellas. Nada menos que 15 galaxias enanas se encuentran en la cola de NGC 7319. El estudio de los cúmulos de estrellas y galaxias enanas en el quinteto de Stephan ofrece una visión de cómo los encuentros galácticos pueden haber impulsado la evolución de galaxias en el universo temprano. Galaxias interactuaron con mucha más frecuencia en el universo temprano porque estaban más cerca entre sí.

Ahora el equipo de científicos del Hubble ha creado un vídeo en el que podemos apreciar en 2D y 3D estas impresionantes galaxias:


Esta visualización hace evidente la distribución espacial de estas galaxias. El vídeo comienza con una vista que coincide con nuestra perspectiva 2D. A medida que la secuencia viaja en 3D, la espiral azul en primer plano, NGC 7320, pasa rápidamente por la cámara. El posible sexto miembro de la galaxia a la izquierda, NGC 7320C, se ve aproximadamente a la misma distancia que las cuatro galaxias restantes. La cámara gira para pasar entre dos galaxias que interactúan fuertemente, NGC 7319 (izquierda) y NGC 7318B (derecha), con la estructura espiral de cada galaxia distorsionada por la interacción gravitacional. En contraste, NGC 7318B se superpone en 2D con la NGC 7318A elíptica más distante, pero no tiene una interacción fuerte. El otro elíptico, NGC 7317, también se ve más distante que el par que interactúa fuertemente. En 3D, las cuatro o cinco galaxias en este grupo están reunidas por su gravedad mutua, y pueden chocar y fusionarse en el futuro. Créditos: G. Bacon, J. DePasquale, F. Summers, Z. Levay (STScI)

Campo Legado de Hubble: 265000 galaxias en una sola imagen

Durante 16 años de observaciones el telescopio espacial Hubble ha creado un impresionante mosaico . La imagen, llamada Campo Legado de Hubble, contiene aproximadamente 265.000 galaxias que se remontan a tan solo 500 millones de años después del Big Bang.

Créditos: NASA/ESA, Telescopio espacial Hubble

El Campo Legado del Hubble combina observaciones tomadas por varias encuestas amplias de campo profundo del telescopio espacial Hubble. Este nuevo conjunto de imágenes ha sido creado a partir de casi 7.500 exposiciones individuales. La imagen comprende el trabajo colectivo de 31 programas de observación de diferentes equipos de astrónomos. Hubble ha pasado más tiempo en esta área pequeña que en cualquier otra región del cielo, totalizando más de 250 días. El equipo de astrofísicos está trabajando en un segundo conjunto de imágenes, con un total de más de 5.200 exposiciones del Hubble.

También hay un precioso vídeo que nos acerca a este campo legado de Hubble:

Créditos: ESA/NASA . Músic:a James Creasey – creaseyproductions.com

Para saber más:

Hubble Assembles Wide View of the Distant Universe

Los descomunales choques galácticos en el Universo

En el Universo hay tremendos choques de galaxias. Cuando las galaxias colisionan entre ellas se produce una nueva y enorme explosión de formación estelar a medida que las nubes de gas se mezclan. Cuando ocurre esto la galaxia tiene una tonalidad azul resultado del intenso calor de las estrellas recién formadas. Esas estrellas no duran mucho, y después de unos pocos miles de millones de años, los tonos rojizos de las estrellas más pequeñas y envejecidas dominan el espectro.

Vamos a ver algunos ejemplos de choques impresionantes del galaxias:
El Telescopio Espacial Hubble ha tomado las imágenes de una galaxia suave y de aspecto muy difuso, fruto del resultado de una enorme colisión galáctica:

galaxia colision

Galaxia SDSS J162702.56 + 432833.9, galaxia elíptica. Créditos: ESA/Hubble & NASA

En SDSS J162702.56 + 432833.9, algunas zonas de polvo oscurecen notablemente partes de la región central azulada de la galaxia conglomerada. Esas pistas de polvo podrían ser restos de los brazos espirales de las galaxias recientemente abandonadas.

Otro ejemplo espectacular son las galaxias de la Antena (NGC 4038/4039), estas son dos galaxias en interacción situadas a una distancia de 70 millones de años luz de distancia, este par de galaxias sigue siendo las galaxias más cercanas que se pueden observar chocando. Su interacción duró cientos de miles de años y dio lugar a regiones de intensa formación estelar.

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Las galaxias de la Antena (NGC 4038/4039), créditos: Telescopio espacial Hubble

Casi la mitad de los objetos débiles en la imagen anterior son grupos jóvenes que contienen decenas de miles de estrellas. Las manchas anaranjadas a la izquierda y a la derecha del centro de la imagen son los dos núcleos de las galaxias originales y consisten principalmente en estrellas viejas entrecruzadas por filamentos de polvo, que aparecen de color marrón. Las dos galaxias están salpicadas de brillantes regiones de formación de estrellas azules rodeadas de gas de hidrógeno brillante, que aparecen en la imagen en rosa.

Como ejemplo de galaxia en proceso de fusión tenemos a NGC 2207 e IC 2163. Este par contiene una gran colección de objetos de rayos X super brillantes llamados “ultraluminous X-ray sources” (ULXs). Los astrónomos han encontrado evidencias de tres explosiones de supernova dentro de este par en los últimos 15 años.

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Esta imagen de NGC 2207 y IC 2163 contiene datos de Chandra, del telescopio espacial Hubble y del telescopio espacial Spitzer Space.

Tienen una gran cantidad de estrellas binarias de rayos X, que consisten en una estrella en una órbita alrededor de una estrella de neutrones o un agujero negro “de masa estelar”. La fuerte gravedad de la estrella de neutrones o del agujero negro atrapa la materia de la estrella compañera. Como esta materia cae hacia la estrella de neutrones o hacia el agujero negro, se calienta a millones de grados y genera rayos X.

Otra imagen de choque de galaxias realmente espectacular es esta impresionante imagen adquirida con el Telescopio Espacial Hubble, se trata de la curiosa y espectacular Galaxia Cartwheel.

galaxia cal

Crédito imagen: ESA / Hubble & NASA 

Está situada a unos 500 millones de años luz de distancia en la constelación de Escultor, la curiosa y espectacular forma  que tiene es fruto una violenta colisión galáctica, dejándola con una forma parecida a una rueda de carro.

Una galaxia más pequeña pasó a través de ella y produjo ondas de choque que barrieron el gas y el polvo. El anillo más externo de la galaxia, que es 1,5 veces el tamaño de nuestra Vía Láctea, marca el borde de la onda de choque. Para apreciarla mejor podemos verla también en diferentes longitudes de onda:

galaxy
Créditos imagen: Chandra, Galex, Hubble y Spitzer.
Este objeto es uno de los ejemplos más claros de la pequeña clase de galaxias en anillo.

La galaxia que vemos más grande en la siguiente imagen se llama UGC 1810, pero junto con su compañera de colisión se le conoce como Arp 273, siendo un sistema en colisión realmente espectacular.

galaxias colisión

Arp 273, imagen del Telescopio espacial Hubble. NASA , ESA y el Hubble Heritage (STScI / AURA)

La forma general de UGC 1810, sobre todo su anillo exterior azul, es probablemente el resultado de interacciones gravitatorias muy violentas. El color azul de este anillo es causado por las estrellas masivas azules, que son muy calientes. La galaxia interna aparece más vieja, más roja, y enroscada con el polvo. Arp 273 se encuentra a unos 300 millones de años luz de distancia en la constelación de Andrómeda. Muy probablemente, UGC 1810 devorará a su compañera galáctica durante los próximos mil millones de años y se convertirá en una forma espiral gigantesca.

ugc

Creditos: NASAESAHubbleHLA; Processing & Copyright: Domingo Pestana

Y aun podemos tener más cerca una colisión…. La galaxia de Andrómeda y su futuro choque contra nuestra galaxia:

La galaxia de Andrómeda (M31) se está aproximando hacia nuestra galaxia, la Vía Láctea, a unos 300 km/s, en aproximadamente 3.000 a 5.000 millones de años se producirá la colisión, fusionándose ambas y formando una galaxia elíptica gigante.
En esta simulación se muestra la futura colisión contra la Vía Láctea:


En el vídeo: 1 segundo ~ 1.000.000 años. Distancia desde el observador ~ 10.000 años luz (94.605.280.000.000.000 Km)

Realmente espectacular, ¿quedará alguien o algo vivo en la Tierra para verlo cuando la galaxia de Andrómeda choque contra la vía láctea?¿estaremos en otros planetas? en 3000 millones de años se desvelará el misterio …

Fenómenos descomunales entre miles de galaxias

En el cúmulo gigante de Coma de más de 1,000 galaxias ocurren fenómenos descomunales, como la destrucción de galaxias, afortunadamente nuestra galaxia está lejos de grandes cúmulos y sufre menos interacciones.  

El Telescopio espacial Hubble pudo observar una galaxia llamada D100 de forma espiral que está perdiendo su gas y desmontándose a medida que atraviesa el medio intergaláctico cuando se precipita hacia el centro del cúmulo masivo de Coma. Una evidencia clara de esto se observa en un largo y delgado filamento de material que se extiende desde el centro de la galaxia hasta el espacio intergaláctico. El gas es el alma de una galaxia, que alimenta el nacimiento de nuevas estrellas. Una vez que se despoja de todo su gas brillará solo por el débil resplandor de las estrellas rojas que aun le queden.

D100 está siendo despojado de su gas debido al tirón gravitacional de una agrupación de galaxias gigantes “bully” en el cúmulo abarrotado de Coma. Su gravedad combinada trata de tirar de la galaxia hacia el centro del cúmulo. A medida que la D100 cae hacia el núcleo, la galaxia mueve el material. Esta acción fuerza el gas desde la galaxia a escapar. 


Galaxia D100. Créditos: NASA, ESA y W. Cramer y J. Kenney (Universidad de Yale) 

El proceso de extracción de gas en D100 comenzó hace aproximadamente 300 millones de años. En el cúmulo masivo de Coma, este proceso violento de pérdida de gas ocurre en muchas galaxias. 

Los colores de la galaxia más bella de Leo menor

NGC 3344 es una preciosa galaxia espiral a 20 millones de años luz en dirección a la constelación de Leo Menor, esta galaxia pertenece a un pequeño grupo de galaxias llamando espolón de Leo que conduce al Super cúmulo de Virgo, una colección gigantesca de varios miles de galaxias.

Podemos ver su enorme belleza en la siguiente imagen:


NGC3344 Imagen tomada a través de siete filtros diferentes. 
Cubren longitudes de onda desde el ultravioleta hasta el óptico y el infrarrojo cercano. 
Créditos: ESA/Hubble

Los maravillosos brazos espirales de esta impresionante galaxia son el lugar de nacimiento de nuevas estrellas, cuyas altas temperaturas las hacen brillar en el color azul. Las nubes de polvo y gas distribuidas a través de los brazos espirales, que brillan de rojo en esta imagen, son depósitos de material para fabricar aún más estrellas. 

Podemos ver la galaxia en diferentes longitudes de onda:


Este vídeo muestra cómo se ve la galaxia en diferentes longitudes de onda de la luz. 
Los astrónomos recolectan luz de diferentes longitudes de onda para descubrir diferentes tipos de información sobre los objetos astronómicos. Créditos:NASA y ESA

Toda una maravilla del espacio intergaláctico.

Para saber más:

NGC 3344 en la base de datos extragalácticos de NASA/IPAC