Messier 81, la Galaxia de Bode.

El Glamour de una galaxia clásica.
M 81.

En una nueva imagen ultravioleta realizada por el Observatorio Espacial Ultravioleta GALEX de la NASA, la magnífica galaxia espiral M81 se muestra en el centro de la imagen. El observatorio de la órbita espía a las "jóvenes estrellas" de la galaxia como mechones de blanco azulado girando alrededor de un resplandor dorado central. Los tintes de oro en el centro de M81 provienen de una población de "ancianas" estrellas ardientes.

Crédito: 
NASA / JPL-Caltech / J. Huchra (Harvard-Smithsonian CfA)

M81 en infrarrojos.
Galaxia Espiral M81.

Los magníficos brazos espirales de la galaxia más cercana Messier 81 se destacan en esta imagen del Observatorio Espacial de Infrarrojos Spitzer de la NASA . M81 ubicada en la constelación norteña de Ursa Major, la Osa Mayor, (que también incluye el Big Dipper, el Gran Cazo), esta galaxia es fácilmente visible a través de binoculares o un pequeño telescopio. M81 se encuentra a una distancia de 12 millones de años luz.

Debido a su proximidad, M81 proporciona a los astrónomos una oportunidad atractiva para estudiar la anatomía de una galaxia espiral en detalle. La resolución espacial sin precedentes y la sensibilidad de Spitzer en las longitudes de onda infrarrojas muestran una separación clara entre los varios componentes clave de la galaxia: las estrellas viejas, el polvo interestelar calentado por la actividad de formación estelar y los sitios incrustados de formación estelar masiva. Las imágenes infrarrojas también permiten mediciones cuantitativas del contenido total de polvo de la galaxia, así como la velocidad a la que se están formando nuevas estrellas.

La imagen infrarroja fue obtenida por la cámara infrarroja de Spitzer. Se trata de un compuesto de cuatro colores de luz invisible, que muestra emisiones de longitudes de onda de 3,6 micras (azul), 4,5 micras (verde), 5,8 micras (amarillo) y 8,0 micras (rojo). Girando hacia afuera desde la protuberancia central blanca-azulada de la galaxia, donde predominan las viejas estrellas y hay poco polvo, los grandes brazos espirales están dominados por la emisión infrarroja del polvo. El polvo en la galaxia es bañado por la luz ultravioleta y visible de las estrellas circundantes. Al absorber un fotón de luz ultravioleta o de luz visible, se calienta un grano de polvo y re-emite la energía a longitudes de onda infrarrojas más largas. Las partículas de polvo, compuestas de silicatos (que son químicamente similares a la arena de la playa) e hidrocarburos aromáticos policíclicos, rastrean la distribución del gas en la galaxia. El gas bien mezclado (que se detecta mejor a las longitudes de onda de radio) y el polvo proporcionan un depósito de materias primas para la futura formación estelar.

Los nudos aglomerados infrarrojos brillantes dentro de los brazos espirales denotan donde las estrellas masivas están naciendo en regiones H II gigantes (hidrógeno ionizado). La emisión de 8 micras traza las regiones de formación de estrellas activas en la galaxia. El estudio de las ubicaciones de estas regiones con respecto a la distribución de masa total y otros constituyentes de la galaxia (por ejemplo, gas) ayudará a identificar las condiciones y procesos necesarios para la formación de estrellas. Con las observaciones de Spitzer, esta información llega a nosotros sin complicaciones de la absorción por el polvo frío en la galaxia, lo que hace que la interpretación de las características de la luz visible sea incierta. Las estrellas blancas dispersas a través del campo de visión son estrellas del primero plano dentro de nuestra propia galaxia de la vía láctea.

Crédito:
NASA / JPL-Caltech / S. Willner (Centro de Astrofísica de Harvard-Smithsonian)

M81, los agujeros negros tienen hábitos de alimentación sencillos.
Agujeros negros en M81.

Esta imagen compuesta de la NASA de la galaxia espiral M81, situada a unos 12 millones de años luz de distancia, incluye datos de rayos X del Observatorio de Rayos X Chandra (azul), datos ópticos del Telescopio Espacial Hubble (verde), datos infrarrojos del Telescopio Espacial Spitzer (rosa) y datos ultravioletas de GALEX (púrpura). La inserción muestra un primer plano de la imagen de Chandra. En el centro de M81 hay un agujero negro supermasivo que es aproximadamente 70 millones de veces más masivo que el Sol.

Un nuevo estudio con datos de Chandra y telescopios terrestres, combinado con modelos teóricos detallados, muestra que el agujero negro supermasivo en M81 se alimenta igual que los agujeros negros de masa estelar, con masas de sólo diez veces la del Sol. Este descubrimiento apoya la implicación de la teoría de la relatividad de Einstein de que los agujeros negros de todos los tamaños tienen propiedades similares y serán útiles para predecir las propiedades de una nueva clase de agujeros negros conjeturada.

Además de Chandra, se utilizaron tres sistemas de radio (el Telescopio de Radio Meterwave Gigante, el Very Large Array y el Very Long Baseline Array), dos telescopios de milímetros (el Interferómetro Plateau de Bure y el Submillimeter Array) y el Lick Observatory en el óptico Para monitorizar M81. Estas observaciones se realizaron simultáneamente para asegurar que las variaciones de brillo debido a cambios en las velocidades de alimentación no confundieran los resultados. Chandra es el único satélite de rayos X capaz de aislar los débiles rayos X del agujero negro de la emisión del resto de la galaxia.

El agujero negro supermasivo en M81 genera energía y radiación, ya que atrae gas en la región central de la galaxia hacia el interior a alta velocidad. Por lo tanto, el modelo que Markoff y sus colegas usaron para estudiar los agujeros negros incluye un débil disco de material girando alrededor del agujero negro. Esta estructura produciría principalmente rayos X y luz óptica. Una región de gas caliente alrededor del agujero negro se vería en gran parte en luz ultravioleta y de rayos X. Una gran contribución a la radio ya la luz de rayos X proviene de los chorros generados por el agujero negro. Se necesitan datos de longitud de onda múltiple para desentrañar estas fuentes de luz superpuestas.

Crédito:
Rayos X: NASA / CXC / Wisconsin / D.Pooley & CfA / A.Zezas; 
Óptico: NASA / ESA / CfA / A.Zezas; UV: NASA / JPL - Caltech / CfA / J.Huchra y col .; 
Infrarrojos: NASA / JPL-Caltech / CfA.

Messier 81 en infrarrojos.
Messier 81.

Los magníficos y polvorientos brazos espirales de la galaxia más cercana M81 se destacan en esta imagen del telescopio espacial de Spitzer de la NASA. Ubicada en la constelación norteña de Ursa Major, la Osa Mayor que también incluye el Big Dipper,el gran cazo, esta galaxia es fácilmente visible a través de binoculares o un pequeño telescopio. M81 se encuentra a una distancia de 12 millones de años luz.

La imagen principal es un mosaico compuesto obtenido con el fotómetro de imágenes multibanda y la cámara de infrarrojos. La emisión infrarroja térmica a 24 micras detectada por el fotómetro (rojo, parte inferior izquierda insertada) se combina con los datos de la cámara a 8,0 micras (verde, inserto central inferior) y 3,6 micras (azul, parte inferior derecha).

Una imagen de luz visible de Messier 81, obtenida con un telescopio terrestre en el Observatorio Nacional Kitt Peak, se muestra en la parte superior derecha. Tanto la imagen de luz visible como la imagen de infrarrojo cercano de 3.6 micrones rastrean la distribución de las estrellas, aunque la imagen de Spitzer prácticamente no se ve afectada por el polvo que oscurece. Ambas imágenes revelan una distribución de masa estelar muy suave, con los brazos espirales relativamente suaves.

A medida que uno se mueve a longitudes de onda más largas, los brazos espirales se convierten en la característica dominante de la galaxia. La emisión de 8 micrones está dominada por la luz infrarroja irradiada por el polvo caliente que ha sido calentada por las estrellas luminosas cercanas. El polvo en la galaxia es bañado por la luz ultravioleta y visible de estrellas cercanas. Al absorber un fotón de luz ultravioleta o de luz visible, se calienta un grano de polvo y re-emite la energía a longitudes de onda infrarrojas más largas. Las partículas de polvo están compuestas por silicatos (químicamente similares a arena de playa), granos carbonosos e hidrocarburos aromáticos policíclicos y rastrear la distribución de gas en la galaxia. El gas bien mezclado (que se detecta mejor a las longitudes de onda de radio) y el polvo proporcionan un depósito de materias primas para la futura formación estelar.

La imagen del fotómetro de imagen de 24 micras multibanda muestra la emisión del polvo caliente calentado por las estrellas jóvenes más luminosas. Los nudos aglomerados infrarrojos brillantes dentro de los brazos espirales muestran donde las estrellas masivas están naciendo en gigantes H II regiones (hidrógeno ionizado). El estudio de las ubicaciones de estas regiones de formación de estrellas con respecto a la distribución de masa global y otros constituyentes de la galaxia (por ejemplo, gas) ayudará a identificar las condiciones y procesos necesarios para la formación de estrellas.

Crédito:
NASA/JPL-Caltech/K. Gordon (Universidad de Arizona) y S. Willner (Centro Harvard-Smithsonian para Astrofísica), N.A. Sharp (NOAO / AURA / NSF)

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