Los astrónomos han estado observando atentamente M51, o la galaxia Whirlpool, desde el siglo XIX, su estructura espiral característica que informa los primeros debates sobre la naturaleza de las galaxias y el Cosmos en general.
Pero nadie, ni a simple vista ni con telescopios modernos cada vez más potentes, ha visto lo que los astrónomos de la Universidad Case Western Reserve observaron por primera vez utilizando un telescopio restaurado de 75 años en las montañas del suroeste de Arizona.
"Literalmente miré la imagen y dije: '¿Qué demonios es eso?'", Dijo el profesor de astronomía de Case Western Reserve, Chris Mihos.
Lo que resultó ser una nube masiva de gas de hidrógeno ionizado arrojado desde una galaxia cercana y luego esencialmente "cocinado" por la radiación del agujero negro central de la galaxia.
Mihos y un trío de colaboradores, liderados por el entonces estudiante graduado Aaron Watkins, e incluyendo al Gerente del Observatorio de la Reserva Case Western Paul Harding y el astrónomo Matthew Bershady de la Universidad de Wisconsin, escribieron sobre el descubrimiento este mes en la revista The Letras del diario astrofísico .
El descubrimiento de la nube gigante de gas, observada por primera vez por Watkins en 2015 y anunciada por Mihos en Twitter en abril, potencialmente proporciona a los astrónomos de todo el mundo un inesperado "asiento de primera fila" para ver el comportamiento de un agujero negro y una galaxia asociadaya que consume y "recicla" gas hidrógeno.
"Sabemos de algunas nubes como esta en galaxias distantes, pero no en una tan cercana a nosotros", dijo Mihos. "Esto les da a los astrónomos una gran oportunidad para estudiar de cerca cómo se expulsa el gas de las galaxias y cómo pueden los agujeros negrosinfluir en grandes regiones del espacio alrededor de esas galaxias "
Un 'telescopio maravilloso'
¿Pero cómo encontraron los científicos de Case Western Reserve algo que otros se habían perdido?
En parte, porque buscaron en el lugar correcto con el equipo adecuado, y luego solicitaron la ayuda de un colega para confirmarlo con datos adicionales.
El telescopio Burrell Schmidt de Case Western Reserve en el Observatorio Warner & Swasey es uno entre más de dos docenas de telescopios de investigación en el Observatorio Nacional Kitt Peak, incluido el Observatorio Nacional de Astronomía Óptica y el Observatorio Solar Nacional, apuntando a los cielos oscuros a 60 millas al suroeste de Tucson.
Aunque es más pequeño y antiguo que la mayoría de los telescopios en Kitt Peak, el telescopio Case Western Reserve también está construido de manera de proporcionar un amplio campo de visión, al tiempo que evita la luz parásita no deseada.
Eso permite a los astrónomos ver cosas que otros no ven: manchas de luz difusas que son "más de 100 veces más débiles que el cielo nocturno más negro que puedas imaginar", dijo Mihos.
"Lo que nuestro telescopio realmente hace bien es medir esa luz muy difusa, de bajo brillo superficial emitida por gas o estrellas alrededor de una galaxia", dijo Mihos. "Es un telescopio maravilloso, y nos ha permitido hacer avances de clase mundial enestudiando las débiles afueras de las galaxias "
Mihos dijo que Watkins, que ahora está haciendo su trabajo posdoctoral en Finlandia, originalmente había estado imaginando el Whirlpool para mapear las débiles serpentinas de luz de las estrellas arrancadas por la colisión entre las galaxias. Pensando que también podría haber gas en esas serpentinas, el equipoinstaló el telescopio con un filtro especial para ver gas de hidrógeno ionizado caliente, que emite una longitud de onda de luz específica.
"Encontrar estrellas es relativamente sencillo, pero el gas no brilla en todas las longitudes de onda", dijo Mihos. "Esa es una de varias razones por las que nadie había visto esto antes: estudios anteriores que utilizan este tipo de filtros de hidrógeno para buscarel gas ionizado no pudo detectar la emisión tan débil y en un área tan amplia alrededor del Whirlpool para ver qué encontró Aaron.
Pero aún había una cosa que verificar: "Nuestra preocupación era realmente lo que yo llamaría 'la analogía del parabrisas sucio', ¿qué pasaría si en realidad estuviéramos viendo una nube difusa de gas justo en frente de nosotros en nuestra galaxia y no era¿No es realmente parte de M51? ", dijo Mihos." Podríamos averiguarlo si sabemos lo rápido que se movía: ¿se mueve lento como las nubes en la Vía Láctea, o mucho más rápido como los de M51? "
Los astrónomos de CWRU se asociaron con el astrónomo Matthew Bershady de la Universidad de Wisconsin para utilizar el cercano Observatorio WIYN para confirmar la asociación de la nube con M51. El telescopio WIYN de 3.5 metros estaba equipado con un instrumento capaz de tomar un espectro detallado de la nube para medirsu velocidad
"Necesitábamos saber si esa nube se movía a 'Velocidad de la Vía Láctea' o 'Velocidad M-51'", dijo Mihos. "Una vez que Aaron y Matt tomaron el espectro de la nube, pudieron saber qué tan rápidose estaba alejando de nosotros, e inmediatamente supimos que era parte de M51, no algo en nuestro propio patio trasero ".
La fabricación de estrellas
El papel del descubrimiento para comprender más claramente cómo las galaxias expulsan y "reciclan" su gas y sus estrellas ", dijo Mihos, se determinará en los próximos años a medida que más investigadores profundicen en la información que había estado allí todo el tiempo, incluso si no se había visto hastaahora.
"Necesitamos muchos más datos para contar esta historia por completo, y esta es una de las galaxias mejor estudiadas", dijo. "Entonces, tenemos la oportunidad de comprender mejor lo que está sucediendo enWhirlpool, que informa y afecta cómo entendemos todo lo demás sobre cómo ha evolucionado con el tiempo ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Case Western Reserve . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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