Nuevas imágenes muestran el polvo en las galaxias cercanas, y nunca las habías visto así

Cuando vemos imágenes de galaxias fuera de la Vía Láctea, lo que normalmente vemos es principalmente la luz de sus estrellas. Pero las estrellas están lejos de ser el único ingrediente que forma una galaxia. Piense en las estrellas como los trozos de vegetales en la sopa galáctica.

El caldo, entonces, en el que flotan, es el medio intergaláctico, no un espacio vacío sino lleno de nubes de polvo y gas, a menudo tenues, a veces densas, que flotan entre las estrellas. Debido a que las estrellas son mucho más brillantes, el polvo suele ser un segundo violín; pero ese polvo, del que nacen las estrellas, al que regresan las estrellas, puede decirnos mucho sobre la estructura y la actividad dentro de una galaxia.

Ahora, cuatro nuevas imágenes han sido lanzadas, que muestra la distribución del polvo en cuatro de las galaxias más cercanas a la Vía Láctea: la Gran y la Pequeña Nube de Magallanes, galaxias enanas que orbitan alrededor de la nuestra; la galaxia de Andrómeda, una gran galaxia espiral a una distancia de 2,5 millones de años luz; y la galaxia Triangulum, una galaxia espiral a 2,73 millones de años luz de distancia.

gran nube de magallanes herschelLa Gran Nube de Magallanes. (ESA, NASA, NASA-JPL, Caltech, Christopher Clark/STScI, S. Kim/Universidad de Sejong, T. Wong/UIUC)

Sin polvo y gas, las galaxias tal como las conocemos no existirían. Las estrellas se forman cuando un denso nudo de material en una nube fría de gas molecular colapsa bajo la acción de la gravedad, incorporando material de la nube que lo rodea. Cuando esa estrella muere, expulsa su material exterior de regreso al espacio que la rodea, con los elementos nuevos y más pesados ​​que fusionó durante su vida.

Las nuevas estrellas que nacen incorporan el polvo de las estrellas muertas, lo que hace que cada generación posterior de estrellas sea ligeramente diferente. Somos, de hecho, todos hecho de cosas de estrellas – incluso las estrellas.

Pero el polvo no se distribuye uniformemente. Los vientos estelares, los vientos galácticos y los efectos de la gravedad pueden empujar y esculpir el polvo interestelar en formas complejas llenas de cavidades. Mapear las estructuras y la composición de los elementos dentro de ellas es una herramienta crucial para comprender la formación de… bueno… casi todo.

Las nuevas imágenes, desveladas en la 240ª reunión de la Sociedad Astronómica Americana, fueron obtenidas por el Observatorio espacial Herschel operado por la Agencia Espacial Europea entre 2009 y 2013. Hasta el lanzamiento de Webb, que aún no ha entregado sus primeras imágenes científicas, Herschel fue el telescopio infrarrojo más grande jamás lanzado.

pequeña nube de magallanes herschelLa Pequeña Nube de Magallanes. (ESA, NASA, NASA-JPL, Caltech, Christopher Clark/STScI, S. Stanimirovic/UW-Madison, N. Mizuno/Universidad de Nagoya

)

Al igual que Webb, su temperatura de funcionamiento ultrafría significaba que Herschel podía mirar en el infrarrojo lejano y obtener imágenes de algunos de los objetos más fríos y polvorientos del espacio, a temperaturas de alrededor de -270 grados Celsius (-454 grados Fahrenheit). Esto incluye las nubes frías en las que nacen las estrellas y el polvo en el espacio interestelar.

Sin embargo, era menos hábil para detectar polvo y gas más difusos. Para llenar los vacíos, un equipo de astrónomos dirigido por Christopher Clark del Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial usó datos de otros tres telescopios retirados: el de la ESA Planck y el satélite astronómico infrarrojo de la NASA (iras) y Explorador de fondo cósmico (COBE).

Los resultados revelan interacciones complejas dentro del polvo. El gas hidrógeno aparece en rojo; ese es el elemento más abundante en el Universo, por lo que hay bastante. Las cavidades en el polvo donde las estrellas recién nacidas lo han arrastrado con sus intensos vientos aparecen como regiones vacías, rodeadas por un brillo verde que indica polvo frío. Las regiones azules representan polvo más cálido, calentado por estrellas u otros procesos.

triangulo de la galaxia herschelEl Triángulo de la Galaxia. (ESA, NASA, NASA-JPL, Caltech, Christopher Clark/STScI, E. Koch/Universidad de Alberta, C. Druard/Universidad de Burdeos)

Las imágenes también revelan nueva información sobre las complejas interacciones que ocurren en el polvo interestelar, dijeron los investigadores. Los elementos pesados ​​como el oxígeno, el carbono y el hierro a menudo pueden adherirse a los granos de polvo; en las nubes más densas, la mayoría de los elementos se unen al polvo, lo que aumenta la relación polvo-gas. Esto puede afectar la forma en que el polvo absorbe y vuelve a emitir la luz.

Sin embargo, los procesos violentos, como el nacimiento de estrellas o las supernovas, pueden liberar radiación que rompe el polvo y libera los elementos pesados ​​de vuelta a las nubes gaseosas. Esto inclina la proporción de polvo a gas hacia el gas.

Las imágenes de Herschel revelan que las proporciones pueden variar hasta en un factor de 20 en una galaxia. Eso es mucho más alto de lo que pensaban los astrónomos, información importante que puede ayudar a los científicos a comprender mejor este ciclo.

Y son espectacularmente bonitos. Quién diría que la sopa de Andrómeda podría ser un arco iris de colores tan deslumbrante.

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