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Martes, 3 de Junio de 2014

Otra imagen espectacular del telescopio Hubble

Los astrónomos nos invitan a deleitarnos con esta extraordinaria imagen, la más completa de la evolución del universo y también la más colorida, todo gracias a nuevos datos ultravioletas


Por Glenys Álvarez
Foto: Hubble/NASA/ESA

Será difícil olvidar a Hubble. Este telescopio espacial continúa maravillándonos con las capturas cósmicas que toma. Ni hablar de la cámara de campo profundo, capaz de concentrarse en un pedacito de cielo por años para regalarnos una historia extraordinaria de miles de galaxias y mucha más información. Y hemos visto sus reparaciones y las misiones de mantenimiento en el espacio, el miedo de muchos astrónomos a no poder utilizarlo y la construcción del que se supone sustituirá su trabajo, el James Webb; aún así, será difícil para esta generación olvidar al Hubble, especialmente porque continúa regalándonos extraordinarias imágenes.

Y ahora lo hizo otra vez. Esta imagen que ven aquí es la más completa jamás tomada sobre la evolución del universo, también la más colorida. Astrónomos usando el telescopio, que es producto del trabajo de NASA y ESA, explican que la imagen ha sido posible gracias a la adición de instrumentos ultravioletas en el campo ultra profundo de Hubbble con la Cámara de Campo Abierto 3. Veamos lo que nos traen de nuevo.

Una de las cosas que debemos recordar es que la luz se toma su tiempo en llegar donde estamos desde donde salió, precisamente por eso es posible ver el pasado del Cosmos pues cuando los fotones son recogidos por el lente, ya llevan millones de años atravesando el espacio, precisamente por eso somos capaces de ver galaxias distantes en sus etapas más primitivas. Sin embargo, antes de este estudio, los astrónomos se encontraban en una curiosa posición respecto a la formación estelar. En otras palabras, se conocía mucho sobre cómo se formaron las estrellas en galaxias cercanas y gracias a la capacidad infrarroja cercana del Hubble, también se habían estudiado formaciones estelares en galaxias lejanas, sin embargo, había un momento, entre cinco a diez mil millones de años-luz de distancia de nosotros, que los datos eran escasos. Lo que es peor, se trata de una época conocida por su formación de estrellas. Lo que ocurre es que estas son las estrellas más calientes, más masivas y más jóvenes y emiten luz en la onda ultravioleta.

Otro de los puntos que acumulan validez para estos telescopios espaciales es que la atmósfera terrestre se ocupa de filtrar la mayor parte de la luz ultravioleta, de hecho, estas capturas también sirven para educar en el planeamiento del nuevo telescopio Webb, pues sólo ellos dos están preparados para obtener estos datos ultravioletas.

“A menudo se descuidan como sujetos de observación directa debido al ultravioleta, lo que nos deja con un vacío importante en nuestro conocimiento sobre la línea de tiempo cósmico”, escribieron los investigadores en la página web del telescopio.

Pero al añadir los datos ultravioletas, los resultados han despejado la ruta hacia esta formación estelar. Y no es poca cosa, los astrónomos podrán entender, y contarnos, mucho mejor, cómo las galaxias crecen, como se transforman de pequeñas colecciones de estrellas muy calientes a las enormes estructuras que son hoy, como la nuestra, la despampanante Vía Láctea.

Y ahora les traigo esos magistrales datos. Recuerden que estos telescopios espaciales actúan más o menos como una cámara para capturar la luz, por supuesto, mucho más sensibles, pero en el sentido que mientras más tiempo los dejes abiertos recolectando fotones, más lejos podrás llegar, y como hablamos de espaciotemporal, más hacia el pasado. En esta ocasión, Hubble se centró en un trozo de cielo en específico entre el 2004 y el 2009 con el instrumento de campo ultra profundo. Seguro que ya han visto estas imágenes antes, lo nuevo en esta es que han añadido los datos ultravioletas junto a toda la gama de colores disponibles en el telescopio, desde el ultravioleta al infrarrojo cercano. La imagen es el resultado de 841 órbitas de tiempo de visión del telescopio, contiene aproximadamente 10,000 galaxias, la extensión y el alcance se remontan a unos cuantos cientos de millones de años del Big Bang. Eso no es nada cuando hablamos del cosmos.

Esta imagen de Campo Ultra Profundo del Hubble 2014 es un compuesto de exposiciones separadas 2003-2012 con la Cámara Avanzada para Inspecciones del Hubble y la Wide Field Camera 3.
Más información: http://hubblesite.org/
Jueves, 22 de Agosto de 2013

A la caza de las primeras galaxias

Las galaxias, conjuntos descomunales de gas, estrellas y polvo, a los que no hace mucho tiempo se les llamaba universos islas. Parecía que eran los bloques fundamentales a gran escala del universo, hasta que los recientes descubrimientos de la existencia de la materia y la energía oscura, pusieron sobre la mesa que son ellas y no las galaxias, las responsables de la mayor parte del universo.

Si miramos las galaxias que pueblan nuestro vecindario cósmico, veremos con facilidad que las podemos clasificar según la forma que tienen, principalmente las podemos clasificar en galaxias espirales. La principal característica de estas es que tienen, como su nombre indica, forma de espiral. Algunas de ellas reciben el nombre de espirales barradas, porque en su centro tienen una especie de barra. Nuestra galaxia, la Vía Láctea, es una espiral barrada. Otro tipo de galaxias son la elípticas, y con ver su nombre ya sabemos que forma tienen. El tercer grupo de esta clasificación recibe el nombre de galaxias lenticulares, de las cuales podemos decir, que en lo que a su forma se refiere, parecen encontrarse a un paso intermedio entre ser una galaxia espiral o una elíptica. Por último, nos quedarían las galaxias que parecen no tener una forma definida, las galaxias irregulares.

Todas las galaxias han evolucionado, no han existido desde siempre, por lo que han debido experimentar un proceso de formación. Así pues, si miramos más lejos, esto es, si observamos galaxias más antiguas, debería llegar un momento que encontráramos que las galaxias no pueden ser clasificadas como aquí hemos hecho. Esto será así debido a que las galaxias no habrían alcanzado su forma definitiva. La pregunta que podemos hacernos, y que la comunidad astronómica ya se ha hecho es: ¿cuanto de lejos hay que mirar para encontrar que las galaxias no responden a esta clasificación?

En estudios de los últimos años(1), se han podido observar galaxias de hace 6.000 millones de años, lo que se encontró es que la mezcla de galaxias espirales, elípticas, lenticulares e irregulares es distinta a la de hoy. La principal diferencia en la proporción es que en aquella época había muchas más galaxias irregulares que en la actualidad. ¿Qué sucedió? Algunos investigadores(1) mantienen que muchas de estas galaxias irregulares se acabaron convirtiendo en galaxias espirales a través de procesos de colisión y fusión con otras galaxias. Esta sería la razón por la que en la actualidad vemos más galaxias espirales y menos irregulares. Otros(3) sostienen que no es el choque o fusión de galaxias en sí mismo lo que da lugar a las galaxias espirales, sino que durante esos procesos de colisión de galaxias, el gas de las galaxias se va convirtiendo en nuevas estrellas y este proceso de formación de estrellas es el que acaba dotando de esa estructura espiral a las galaxias.

Sea como fuere lo cierto es que lo que se ha encontrado es una diferencia en la proporción de galaxias según su morfología, dicho de otro modo, hace 6.000 millones de años podemos seguir clasificando las galaxias igual que lo hacemos hoy en día. Por lo tanto, para encontrar que las galaxias no podemos clasificarlas de está manera deberemos buscar más lejos, ¿cuanto más? Bastante más.

En un trabajo reciente(3), se ha podido observar que esta clasificación de las galaxias sigue siendo valida incluso si miramos a galaxias de hace unos 11.000 millones de años. Esto es mucho, estamos hablando de aproximadamente el 80% del tiempo de vida del universo. Si queremos encontrar cuando las galaxias no tenían estas morfologías, nos vamos a ver obligados a ir más allá. Tendremos que mirar más lejos para poder descifrar la historia de estos antiguos ladrillos del universo.
Credit: NASA, ESA, M. Kornmesser
(1) - How was the Hubble Sequence, 6 Giga-years ago?
(2) - The Hubble Sequence: just a vestige of merger events?
(3) - CANDELS: The correlation between galaxy morphology and star formation activity as Z~2
Jueves, 20 de Septiembre de 2012

La galaxia más lejana

Imagino que ya la habrán visto por las noticias, pero si no es ese el caso, aquí tienen la fotografía que se ha obtenido juntando datos del telescopio espacial Hubble y el Spitzer. Ese punto rojo es la galaxia más lejana que se ha detectado hasta la fecha. La luz proveniente de esa galaxia ha viajado unos 13.200 millones de años luz, que se dice pronto. Para mí, es imposible imaginar semejante distancia. 
Credit: NASA/ESA/STScI/JHU

Lunes, 30 de Julio de 2012

La mentira de las estrellas gigantes

El Universo está plagado de galaxias y éstas lo están, entre otras cosas, de estrellas. Las estrellas no son todas exactamente iguales, las hay grandes, pequeñas, algunas son más calientes que otras y no todas tienen el mismo tiempo de vida. Entender como funcionan las estrellas es fundamental para comprender la vida de las galaxias.

Un grupo internacional de investigadores dirigidos por Dr. Hugues Sana de la Universidad de Amsterdam, ha estudiado las estrellas de tipo O, que son estrellas ciertamente grandes, si las comparamos con nuestro Sol. Por ejemplo, las estrellas de tipo O pueden llegar a tener sesenta veces la masa de nuestro Sol, son más de un millón de veces más luminosas que nuestra querida estrella, y alcanzan temperaturas de 30.000 grados en su superficie. Dimensiones que desafían la imaginación más atrevida.

El equipo de Sana ha estudiado un total de 71 estrellas de este tipo, distribuidas en seis cúmulos. Los resultados de este trabajo han aparecido en Science, bajo el título Binary Interaction Dominates the Evolution of Massive Stars. Los resultados del estudio nos van ayudar a entender mejor las galaxias y la edad de éstas. El principal hallazgo es que más del 75% de las estrellas observadas se encuentran formando parte de un sistema binario, es decir, esas estrellas no están solas, sino que tienen una compañera, de tal modo que una gira alrededor de la otra.

Estos sistemas binarios pueden acabar fusionándose con el paso del tiempo, esto es, las dos estrellas pueden ir acercándose cada vez más hasta que chocan y se fusionan formando un único objeto. Uno de los procesos más violentos que se conoce en el Universo. No obstante, esto no tiene que ser siempre así. Existe, al menos, otra posibilidad. Las dos estrellas pueden seguir girando una alrededor de la otra. Durante esta danza cósmica la estrella menos masiva va arrancando material de la estrella más masiva, por lo tanto, una de las estrellas va añadiendo nuevo material mientras que la otra lo va perdiendo.

Credit: ESO/L. Calçada/S.E. de Mink
El tiempo de vida de las estrellas depende de lo que tarden en quemar su combustible. En el corazón de las estrellas se está fusionando hidrógeno constantemente, el resultado de esta fusión de hidrógeno es helio, cuando el hidrógeno escasea se empieza a fusionar el helio, esto da lugar a otros elementos y así sucesivamente, hasta que llega un momento que la estrella es incapaz de fusionar los elementos que tiene en su núcleo, momento en el cual llega al final de sus días. En un sistema binario como de los que estamos hablando aquí, una de las estrellas, como hemos comentado, gana masa, esta masa que consiste principalmente en hidrógeno, por lo tanto, esa estrella está ganando una cantidad extra de combustible, dicho de otro modo, está consiguiendo alargar su tiempo de vida. En el proceso la estrella se calienta más y su luz se vuelve azulada. Por otro lado, la estrella que está perdiendo material no consigue alcanzar sus fases finales y normalmente al perder tanto material, su núcleo, tremendamente caliente, queda expuesto. Por un lado tenemos una estrella que parece alargar su tiempo de vida, o dicho de otro de modo, parece más joven de lo que es en realidad. Por el otro, la otra estrella, se queda con su núcleo de tonalidad azul expuesto, dando así la impresión de que es una estrella más joven de lo que es realidad.

Así pues, este tipo de sistemas nos puede llevar a conclusiones equivocadas cobre la edad de las galaxias. Una forma de deducir la edad de las galaxias es observando sus estrellas. Las estrellas jóvenes presentan un color azul, pero como hemos visto los sistemas binarios donde están involucradas estrellas de tipo O son ciertamente abundantes y tienen la peculiaridad de que sus estrellas constituyentes parecen ser estrellas jóvenes cuando en realidad no lo son. Podemos estar pensando que algunas galaxias son más jóvenes de lo que lo son en realidad.