Mire el disco de cualquier galaxia espiral grande, y exteriormente parece lisa, con estrellas distribuidas uniformemente por todas partes. Entonces, ¿qué sucede cuando la galaxia madura para permitir la distribución uniforme que se ve en galaxias como la Vía Láctea? Utilizando el telescopio espacial Spitzer de la NASA, un equipo internacional de astrónomos descubrió corrientes de estrellas jóvenes que fluyen desde sus capullos natales en galaxias distantes. Estos lejanos ríos de estrellas proporcionan una respuesta a uno de los rompecabezas más fundamentales de la astronomía.
Los astrónomos saben que los cúmulos donde se forman las estrellas comienzan a desaparecer cuando sus edades alcanzan varios cientos de millones de años. Se cree que algunos mecanismos explican esto: algunos grupos se evaporan cuando los movimientos internos aleatorios expulsan a las estrellas una por una, y otros grupos se dispersan como resultado de colisiones entre las nubes donde nacieron. Alejándose aún de los mecanismos que operan a escalas más grandes, los movimientos de cizallamiento causados por la rotación de la galaxia alrededor de su centro dispersan los cúmulos de cúmulos de estrellas jóvenes.
“Nuestro análisis ahora responde al gran rompecabezas. Al encontrar una miríada de corrientes de estrellas jóvenes en todos los discos de galaxias que estudiamos, vemos que el mecanismo para separar los cúmulos de estrellas jóvenes es movimientos de corte de la galaxia madre. Estas transmisiones son el 'eslabón perdido' que necesitábamos para comprender cómo evolucionan los discos de galaxias para verse de la manera en que se ven ”, dijo el líder del equipo David Block de la Universidad de Witwatersrand en Sudáfrica.
Crucial para este descubrimiento fue encontrar una manera de obtener imágenes de corrientes estelares jóvenes previamente ocultas en galaxias a millones de años luz de distancia. Para hacer esto, el equipo utilizó observaciones infrarrojas de alta resolución del Spitzer.
El uso de luz infrarroja en lugar de luz visible para mirar las galaxias permitió al grupo elegir estrellas a la edad adecuada cuando las estrellas apenas comienzan a extenderse desde sus cúmulos.
"Spitzer observa en el infrarrojo donde poblaciones de estrellas de 100 millones de años dominan la luz", señaló el coautor Bruce Elmegreen, de la División de Investigación de IBM en Nueva York. “Las regiones más jóvenes brillan más en las partes visibles y ultravioletas del espectro, y las regiones más viejas se vuelven demasiado débiles para ver. Para que podamos filtrar todas las estrellas que no queremos al tomar fotos con una cámara infrarroja ".
El infrarrojo también es importante porque la luz en esta parte del espectro puede penetrar las densas nubes de polvo que rodean los cúmulos donde se forman las estrellas.
"El polvo bloquea la luz estelar óptica de manera muy efectiva", dijo Robert Gehrz, de la Universidad de Minnesota, "pero la luz infrarroja con su longitud de onda más larga va directamente alrededor de las partículas de polvo que bloquean nuestra visión". Esto permite que la luz infrarroja de las estrellas jóvenes se vea más claramente ”.
Pero incluso cuando las imágenes se toman en el infrarrojo, todavía están dominadas por la luz de los discos lisos y antiguos de galaxias, no por las débiles huellas de los jóvenes cúmulos dispersos. Se necesitaban manipulaciones matemáticas especiales para seleccionar los grupos, cuyas pistas débiles todavía se pueden ver precisamente porque no son suaves.
El miembro del equipo Ivanio Puerari, del Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica en Puebla, México, utilizó una técnica inventada por el matemático Jean Baptiste Fourier a principios de 1800. La técnica es efectivamente un filtro espacial que selecciona la estructura en la escala física donde ocurre la formación de estrellas. "Las estructuras no se pueden ver en las imágenes originales de Spitzer con el ojo humano", señaló Puerari.
“La combinación del filtrado de Fourier y las imágenes infrarrojas resaltaron regiones del tamaño justo y la edad correcta. Revelar tantas corrientes estelares en los discos de las galaxias era inimaginable hace un año. Este descubrimiento continúa resaltando el enorme potencial del Telescopio Espacial Spitzer para hacer contribuciones que ninguno de nosotros podría haber soñado posible ”, comentó Giovanni Fazio del Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica, líder del proyecto para el equipo de la Cámara de Matriz Infrarroja Spitzer. fotos, y coautor del descubrimiento.
“Galileo, como astrónomo y matemático, se habría sentido orgulloso. Es una interacción maravillosa entre el uso de observaciones astronómicas y las matemáticas y las computadoras, exactamente 400 años desde que Galileo usó su telescopio para examinar nuestra galaxia, la Vía Láctea en 1609 ", dijo Fazio.
Fuente: Spitzer
