Un pequeño rincón de la galaxia masiva de Andrómeda (M31). Crédito de la imagen: Subaru. Click para agrandar.
La hermosa galaxia de Andrómeda apareció como una cálida gota borrosa para los antiguos. Para los astrónomos modernos, milenios después, parecía una excelente oportunidad para comprender mejor el universo. En este último aspecto, nuestro vecino galáctico más cercano es un regalo que sigue dando.
Scott Chapman, del Instituto de Tecnología de California, y Rodrigo Ibata, del Observatorio Astronómico de Estrasburgo en Francia, han dirigido un equipo de astrónomos en un proyecto para mapear los movimientos detallados de las estrellas en las afueras de la galaxia de Andrómeda. Sus observaciones recientes con los telescopios Keck muestran que la tenue salpicadura de estrellas que se extiende hacia afuera desde la galaxia son en realidad parte del disco principal. Esto significa que el disco espiral de estrellas en Andrómeda es tres veces más grande en diámetro de lo estimado previamente.
En la reunión anual de verano de la Sociedad Astronómica Americana hoy, Chapman describirá la evidencia de que hay un disco estelar extenso y extenso que hace que la galaxia tenga más de 220,000 años luz de diámetro. Anteriormente, los astrónomos que observaban la evidencia visible pensaban que Andrómeda tenía entre 70,000 y 80,000 años luz de diámetro. Andrómeda en sí está a unos 2 millones de años luz de la Tierra.
La nueva medida dimensional se basa en los movimientos de aproximadamente 3,000 de las estrellas a cierta distancia del disco que alguna vez se pensó que eran simplemente el "halo" de las estrellas en la región y no parte del disco en sí. Al tomar medidas muy cuidadosas de las "velocidades radiales", los investigadores pudieron determinar con precisión cómo se movía cada estrella en relación con la galaxia.
Los resultados mostraron que las estrellas periféricas se encuentran en el plano del propio disco de Andrómeda y, además, se mueven a una velocidad que muestra que están en órbita alrededor del centro de la galaxia. En esencia, esto significa que el disco de estrellas es mucho más grande de lo que se sabía previamente.
Además, los investigadores han determinado que la naturaleza del "disco giratorio no homogéneo", en otras palabras, las franjas exteriores grumosas y manchadas del disco, muestra que Andrómeda debe ser el resultado de galaxias satélite que se estrelló juntas hace mucho tiempo. Si ese no fuera el caso, las estrellas estarían más espaciadas.
Ibata dice: “Este descubrimiento de disco gigante será muy difícil de conciliar con las simulaciones por computadora de la formación de galaxias. Simplemente no se obtienen discos giratorios gigantes por la acumulación de pequeños fragmentos de galaxias ".
Los resultados actuales, que son el tema de dos artículos ya disponibles y un tercero aún por publicar, son posibles gracias a los avances tecnológicos en astrofísica. En este caso, el espectrógrafo de objetos múltiples Keck / DEIMOS fijado al Telescopio Keck II posee el tamaño del espejo y la capacidad de captar luz para obtener imágenes de estrellas que son muy débiles, así como la sensibilidad espectrográfica para obtener velocidades radiales de alta precisión.
Es necesario un espectrógrafo para el trabajo porque el movimiento de las estrellas en una galaxia lejana solo se puede detectar dentro de un período de tiempo humano razonable al inferir si la estrella se está moviendo hacia nosotros o lejos de nosotros. Esto se puede lograr porque la luz viene hacia nosotros en frecuencias discretas debido a los elementos que componen la estrella.
Si la estrella se mueve hacia nosotros, entonces la luz tiende a agruparse, por así decirlo, haciendo que la luz sea más alta en frecuencia y "más azul". Si la estrella se aleja de nosotros, la luz tiene más espacio para respirar y se vuelve más baja en frecuencia y "más roja".
Si las estrellas en un lado de Andrómeda parecen venir hacia nosotros, mientras que las estrellas en el lado opuesto parecen alejarse de nosotros, entonces se puede suponer que las estrellas orbitan el objeto central.
El disco estelar extendido no se detectó en el pasado porque las estrellas que aparecen en la región del disco no podían ser parte del disco hasta que se calcularon sus movimientos. Además, la "pelusa" no homogénea que conforma el disco extendido no parece un disco, sino que parece ser un halo fragmentado y desordenado construido a partir del choque de muchas galaxias anteriores en Andrómeda, y se asumió que las estrellas en este región iría en todas direcciones.
"Encontrar todas estas estrellas en una rotación ordenada fue la última explicación que alguien podría pensar", dice Chapman.
Por otro lado, descubrir que la mayor parte de la estructura compleja en la región exterior de Andrómeda gira con el disco es una bendición para estudiar el verdadero halo estelar subyacente de la galaxia. Usando esta nueva información, los investigadores han podido medir cuidadosamente los movimientos aleatorios de las estrellas en el halo estelar, probando su masa y la forma de la esquiva materia oscura que la rodea.
Aunque el trabajo principal se realizó en el Observatorio Keck, las imágenes originales que planteaban la posibilidad de un disco extendido se tomaron con la cámara de campo amplio del telescopio Isaac Newton. El telescopio, ubicado en las Islas Canarias, está destinado a encuestas y, en el caso de este estudio, sirvió como instrumento complementario.
Chapman dice que se necesitará más trabajo para determinar si el disco extendido es simplemente una peculiaridad de la galaxia de Andrómeda, o tal vez sea típico de otras galaxias.
El artículo principal al que se refiere la conferencia de prensa AAS de hoy se publicará este año en The Astrophysical Journal con el título "Sobre el origen de la acreción de un vasto disco estelar extendido alrededor de la galaxia de Andrómeda". Además de Chapman e Ibata, los otros autores son Annette Ferguson, Universidad de Edimburgo; Geraint Lewis, Universidad de Sydney; Mike Irwin, Universidad de Cambridge; y Nial Tanvir, Universidad de Hertfordshire.
Fuente original: Comunicado de prensa de Caltech
