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La Galaxia Cartwheel, la galaxia rueda de carro

Esta impresionante imagen adquirida con el Telescopio Espacial Hubble es la curiosa y espectacular Galaxia Cartwheel.

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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, dejándole 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:

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Créditos imagen: Chandra, Galex, Hubble y Spitzer.

Este objeto es uno de los ejemplos más claros de la pequeña clase de galaxias en anillo.

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El precioso corazón de nuestra galaxia

Esta preciosa imagen del Telescopio Espacial Hubble es un maravilloso conjunto de estrellas del corazón de nuestra galaxia. Se pueden ver estrellas gigantes rojas conviviendo con estrellas azules más jóvenes y más abundantes, las estrellas más pequeñas, blancas, son como el sol. La mayoría de las estrellas azules de la imagen son estrellas recientemente formadas ubicadas en el primer plano, en el disco de la galaxia. Los astrónomos estudiaron 10.000 de estas estrellas similares al Sol en imágenes de archivo del Hubble durante un período de nueve años para descubrir pistas sobre la evolución de nuestra galaxia.

bellezas del cosmos el centro de la galxiaLa imagen es una serie de exposiciones tomadas en el infrarrojo cercano y luz visible con la Cámara de Campo Amplio 3 del Hubble. Crédito de la imagen: NASA, ESA y T. Brown (STScI).

El estudio reveló que el bulbo de la Vía Láctea es un entorno dinámico en el que las estrellas envejecen a diferentes velocidades, también se encontraron que los movimientos de las estrellas son diferentes, dependiendo de la composición química de una estrella. Las estrellas más ricas en elementos más pesados ​​que el hidrógeno y el helio tienen menos movimientos desordenados, pero están en órbita alrededor del centro galáctico más rápido que las estrellas más viejas que son deficientes en elementos más pesados. El centro de nuestra galaxia está a unos 26,000 años luz de distancia.

La Vía Láctea

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.

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 y cúmulos.

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La fascinante galaxia NGC 1232

Las galaxias son unos de los objetos más fascinantes que se pueden ver en el Universo, son auténticos universos islas, con miles de millones de otros objetos en su interior no menos fascinantes. Cuando observamos con telescopios de alta precisión podemos ver lo visible y apreciar lo invisible… La gran enorme galaxia espiral NGC 1232, captada en detalle por telescopios del VLT  (Very Large Telescopes), es un muy buen ejemplo.

GalaxiaImagen de NGC 1232, se encuentra a 62 millones de años luz de distancia en la dirección de la constelación de Erídano. Créditos: VLT, ESO.

Lo visible está dominado por millones de estrellas brillantes y polvo oscuro, atrapado en un remolino gravitacional de brazos espirales que giran alrededor del centro galáctico. Se pueden ver cúmulos abiertos que contienen estrellas azules brillantes salpicados a lo largo de estos brazos espirales, así como zonas de denso polvo interestelar.

Menos visible, pero detectables, son miles de millones de estrellas normales oscuras y vastas extensiones de gas interestelar, que juntas manejan una masa tan alta que dominan la dinámica de la galaxia interior. Las principales teorías indican que cantidades aún mayores de materia son invisibles, en una forma que aún no conocemos. Esta materia oscura penetrante se postula, en parte, para explicar los movimientos de la materia visible en las regiones exteriores de las galaxias.

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.

Los científicos calculan la masa de objetos grandes en el espacio estudiando su movimiento. Los astrónomos que examinaron galaxias espirales en la década de 1950 esperaban ver material en el centro moviéndose más rápido que en los bordes externos. En cambio, encontraron que las estrellas en ambas ubicaciones viajaban a la misma velocidad, lo que indica que las galaxias contenían más masa de la que se podía ver. Los estudios del gas dentro de las galaxias elípticas también indicaron la necesidad de más masa que la que se encuentra en los objetos visibles. Los cúmulos de galaxias se desintegrarían si la única masa que contenían fuera visible a las mediciones astronómicas convencionales.

Para saber más:

Formas de las galaxias

Qué es la materia oscura

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La Galaxia ESO 137-001 y las pruebas de un “crimen cósmico”

En la imagen siguiente podemos ver a la galaxia espiral ESO 137-001, esta galaxia está viajando a través del cúmulo de galaxias Abell 3627. Este cúmulo está arrancando violentamente las entrañas de la galaxia espiral hacia el espacio, dejando brillantes vetas azules. Se está produciendo un “crimen cósmico”.

abell 3627
Galaxia ESO 137-001, galaxia ubicada en la constelación austral Triangulum Australe, el Triángulo del Sur. Créditos: Telescopio espacial Hubble, NASA/ESA.

Estas vetas azules son en realidad estrellas jóvenes y calientes encerradas en tenues corrientes de gas que están siendo arrancadas de la galaxia por su entorno a medida que se mueve a través del espacio. Este violento deslizamiento galáctico se debe a un proceso de extracción, se trata de una fuerza de arrastre que siente un objeto cuando se mueve a través de un fluido. El fluido en cuestión es un gas super calentado, que acecha en los centros de los cúmulos de galaxias.

ESO 137-001 está dentro de un grupo de galaxias cercano del centro del Gran Atractor, una región del espacio que se ganó su nombre por ser tan masiva y tener una atracción gravitacional tan fuerte que está arrastrando grupos de galaxias completos hacia esa zona. Esta región se encuentra a unos 200 millones de años luz de nuestra galaxia, la Vía Láctea. Tanto nuestra galaxia como su grupo local están siendo arrastrados lentamente hacia esta misteriosa región.

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Las Poblaciones estelares en las galaxias

La mayoría de las estrellas que pueblan las galaxias tiene una composición química semejante: Un tanto por ciento muy alto de Hidrógeno y Helio. Otros elementos (Carbono, Nitrógeno, Oxigeno, hierro, Níquel…) se detectan mediante el análisis de líneas espectrales en la luz emitida por las estrellas. Podemos dividir las estrellas de una galaxia en dos poblaciones básicas, según su edad y su metalicidad.

La metalicidad se utiliza para expresar la abundancia de elementos más pesados que el helio en las estrellas. Cuando los astrónomos piensan en metales, no se están refiriendo al hierro y al níquel por ejemplo (que son metales). Para un astrónomo, cualquier elemento más pesado que el helio se considera un metal. La razón principal de esto es que los únicos elementos que existieron en el Universo temprano fueron el hidrógeno y el helio. Otros elementos “más pesados” se formaron en el proceso de evolución estelar. Veamos cada una de las poblaciones de estrellas:

a) POBLACIÓN I. Se trata de estrellas jóvenes, con edades de centenares de millones y pocos miles de millones de años. Su Metalicidad se encuentra entre el 2% y el 4%. Se encuentran en el disco y en los brazos de las galaxias espirales. A veces forman cúmulos abiertos y se encuentran en órbitas ordenadas. Nuestro Sol es una estrella de Población I. Debido a que son estrellas más jóvenes de segunda a tercera generación, contienen elementos pesados ​​que fueron fabricados en generaciones anteriores de estrellas. En un grupo de estrellas de Población I, las estrellas más abundantes y brillantes son las gigantes azules.

Las pléyadesCúmulo abierto M45, las Pléyades, es un cúmulo de estrellas jóvenes.

b) POBLACIÓN II. Son estrellas viejas, de una edad de hasta 13 000 millones de años.  Con  una Metalicidad entre el 0.3% y el 1%. Se encuentran en el interior de galaxias elípticas y en el halo de las espirales. A veces forman cúmulos globulares. Suelen ser de color rojizo y con órbitas muy excéntricas. Debido a que son estrellas de primera generación que se formaron muy temprano en la historia del universo, están casi desprovistas de elementos pesados. Su composición es muy similar a la del universo temprano. Las estrellas más brillantes en un grupo de estrellas de Población II son gigantes rojas.

m80M80, es un cúmulo globular, con estrellas muy viejas, imagen; NASA

Habría una hipotética tercera población, serían las primeras estrellas formadas tras el Big Bang en las que no habría nada de metalicidad, aun no tenemos capacidad de observar ninguna, se cree que viven poco tiempo y son de la edad del Universo.

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Las primeras observaciones que realizará el telescopio espacial James Webb

Los datos de las primeras observaciones científicas específicas del Telescopio Espacial James Webb de la NASA, que será lanzado en 2019, ya están perfiladas. Estas observaciones se completarán dentro de los primeros cinco meses de las operaciones científicas del Webb. Algunos de los programas seleccionados incluyen el examen de Júpiter y sus lunas, la búsqueda de moléculas orgánicas alrededor de las estrellas jóvenes,  calculo de la masa de agujeros negros supermasivos que acechan en núcleos galácticos y la búsqueda de galaxias en el universo temprano. En el siguiente enlace podéis consultar qué objetivos tendrá en sus primeros meses: Programa de observación del telescopio espacial James Webb

webb espacioUna de las áreas de investigación más esperadas por Webb sera estudiar planetas que orbitan alrededor de otras estrellas, los explanetas. Cuando un exoplaneta pasa frente a su estrella, la luz de la estrella se filtra a través de la atmósfera del planeta, que absorbe ciertos colores de luz dependiendo de la composición química. Webb medirá esta absorción, utilizando espectrógrafos infrarrojos, para buscar las huellas químicas de los gases de la atmósfera. Los resultados ayudarán a guiar las estrategias de observación de las super Tierras más pequeñas, en su mayoría rocosas y más similares a la Tierra, donde la composición atmosférica puede dar indicios de la potencial habitabilidad de un planeta.

Webb también observará el universo distante, examinando galaxias cuya luz se ha estirado en longitudes de onda infrarrojas mediante la expansión del espacio. Esta región infrarroja está más allá de lo que el Hubble puede detectar.

Para más información: 

www.nasa.gov/webb

www.webbtelescope.org

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Descubierta la galaxia espiral más antigua hasta la fecha

Un equipo de astrónomos de la Universidad Tecnológica de Swinburne y la Universidad Nacional de Australia (ANU) han descubierto la galaxia espiral más antigua hasta la fecha, para ello utilizaron el espectrógrafo de campo integral infrarrojo cercano (NIFS) del telescopio Gemini North en Hawai.

La galaxia, conocida como A1689B11, existió hace 11 mil millones de años, solo 2.600 millones de años después del Big Bang, cuando el Universo tenía solo una quinta parte de su edad actual. Es, por lo tanto, la galaxia espiral más antigua descubierta hasta la fecha. Esta se encuentra detrás de un cúmulo masivo de galaxias que actúa como una lente, (efecto de lente gravitacional) produciendo dos imágenes magnificadas de la galaxia en diferentes posiciones en el cielo.

galaxia más antiguaLa galaxia espiral A1689B11. Crédito: James Josephides

Las lentes gravitacionales son los telescopios más grandes de la naturaleza, creados por cúmulos masivos compuestos de miles de galaxias y materia oscura. El cúmulo dobla y magnifica la luz de las galaxias detrás de él de manera similar a una lente ordinaria, pero en una escala mucho más grande.

Las galaxias espirales son excepcionalmente raras en el Universo temprano, y este descubrimiento abre la puerta a investigar cómo las galaxias pasan de discos turbulentos y muy caóticos a discos tranquilos y delgados como los de nuestra galaxia, la Vía Láctea.

¿Es este el objeto más antiguo del Universo?

No, no lo es, el telescopio Hubble ya ha observado objetos más antiguos, es otra galaxia, se llama GN-z11 existió cuando el universo tenía tan solo 400 millones de años. Es una galaxia en formación que aun no ha definido su forma.

Más información:

 Artículo: arXiv: 1710.11130

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¿Qué es la 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.

Los científicos calculan la masa de objetos grandes en el espacio estudiando su movimiento. Los astrónomos que examinaron galaxias espirales en la década de 1950 esperaban ver material en el centro moviéndose más rápido que en los bordes externos. En cambio, encontraron que las estrellas en ambas ubicaciones viajaban a la misma velocidad, lo que indica que las galaxias contenían más masa de la que se podía ver. Los estudios del gas dentro de las galaxias elípticas también indicaron la necesidad de más masa que la que se encuentra en los objetos visibles. Los cúmulos de galaxias se desintegrarían si la única masa que contenían fuera visible a las mediciones astronómicas convencionales.

Albert Einstein demostró que los objetos masivos en el universo se doblan y distorsionan la luz, lo que les permite ser utilizados como lentes. Al estudiar cómo la luz es distorsionada por los cúmulos de galaxias, los astrónomos han sido capaces de crear un mapa de la materia oscura en el universo. Todos estos métodos proporcionan una fuerte indicación de que la mayor parte de la materia en el universo es algo que aún no se ha visto. Por tanto aunque los astrónomos no pueden ver la materia oscura, sí pueden detectar su influencia mediante la observación de cómo la gravedad de galaxia masivas curvan y distorsiona la luz de las galaxias de fondo más distantes, un fenómeno conocido como lente gravitacional.

materia oscura hubbleEstas imagenes capturadas por el Hubble muestran el cúmulo de galaxias masivas Cl 0024 + 17 (ZwCl 0024 + 1652). A la izquierda en luz visible se observan arcos azules de aspecto extraño que aparecen entre las galaxias amarillentas. Estas son las imágenes magnificadas y distorsionadas de galaxias situadas muy por detrás de la agrupación. Su luz se dobla y amplificada por la inmensa gravedad de la agrupación en un proceso llamado lente gravitacional. A la derecha, un matiz azul se añade para indicar la ubicación de material invisible llamada materia oscura. Créditos: NASA, ESA, MJ Jee y H. Ford (Universidad Johns Hopkins)

Aunque la materia oscura constituye la mayor parte de la materia del universo, solo representa aproximadamente una cuarta parte de la composición. El universo está dominado por la energía oscura.

Después del Big Bang, el universo comenzó a expandirse, los científicos pensaron que fruto de esa expansión se quedaría sin energía, disminuyendo la velocidad a medida que la gravedad atraía los objetos dentro de ella. Pero los estudios de supernovas distantes revelaron que el universo de hoy se está expandiendo más rápido de lo hacia en el pasado, no más lento, lo que indica que la expansión se está acelerando. Esto solo sería posible si el universo contiene suficiente energía para superar la gravedad: la energía oscura.

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Desvelando los misterios de las galaxias: M106

En astrofísica la luz de los objetos astronómicos nos llegan en muchas longitudes de onda, pero no todas las podemos ver a simple vista, sin embargo los instrumentos de observación astronómica pueden verlas en cada una de ellas, pudiendo ver parte de estos objetos invisibles y desvelando formas increíbles.

Un caso de este tipo de trabajos es la composición de la galaxia espiral M106 (NGC 4258), para revelar sus misterios se han usado los datos ópticos del Digitized Sky Survey que se muestran en amarillo, los datos de radio de Very Large Array aparecen en color púrpura, datos de rayos X de Chandra se codifican en azul y los datos infrarrojos de el Telescopio Espacial Spitzer aparece en rojo. Dos brazos anómalos, que no son visibles a longitudes de onda ópticas, aparecen como emisión púrpura y azul:

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Créditos imágenes: NASA / CXC / Univ. de Maryland / AS Wilson et al .; Óptico: Pal.Obs. DSS; IR: NASA / JPL – Caltech; VLA: NRAO / AUI / NSF.

Estos trabajos muestran un nuevo par de brazos espirales que están alineados con los brazos espirales que son visibles en las imágenes tomadas en el óptico, estos nuevos brazos parecen estar compuestos de material calentado por las ondas de choque y que ha sido expulsados del núcleo galáctico.

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La Nebulosa de Saturno, extrañas formas en el espacio

La impresionante nebulosa planetaria NGC 7009, o Nebulosa de Saturno, aparece como una serie de burbujas de formas muy curiosas, iluminadas en colores rosados ​​y azules. Esta preciosa imagen fue capturada por el instrumento MUSE del Very Large Telescope (VLT) de ESO, como parte de un estudio para mapear el polvo dentro de la nebulosa planetaria. El mapa ayudará a los astrónomos a comprender cómo las nebulosas planetarias desarrollan sus formas y simetrías.

nebulosa saturno_ESONebulosa Saturno (NGC 7009). Créditos:  ESO

La Nebulosa de Saturno se encuentra a aproximadamente 5000 años luz de distancia en la constelación de Acuario. Su nombre deriva de su curiosa forma, que se parece al planeta Saturno.

ngc7009 en el cieloUbicación en la constelación de Acuario, se observa con telescopio como un objeto difuso de magnitud 8

La Nebulosa de Saturno se originó a partir del final de una estrella de baja masa (una estrella parecida al Sol), esta se expandió al final de su vida en una gigante roja y arrojó sus capas externas al espacio. El material fue lanzado por fuertes vientos estelares y energizado por la radiación ultravioleta del núcleo caliente estelar, creando una nebulosa de polvo y gas caliente de colores brillantes. En el corazón de la Nebulosa de Saturno se encuentra su estrella, visible en la imagen, que está en proceso de convertirse en una enana blanca.

La cartografía de las estructuras de gas y polvo dentro de las nebulosas planetarias ayudará a comprender su papel en las vidas y muertes de las estrellas de baja masa y también ayudará a los astrónomos a comprender cómo las nebulosas planetarias adquieren sus formas tan extrañas y complejas.

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