M83, Messier 83, una galaxia espiral barrada.

Nuevo retrato de M83, galaxia espiral barrada clásica.
M83.

ESO dio a conocer uno de los retratos más precisos y detallados obtenidos hasta ahora de la galaxia cercana Messier 83. La imagen, captada con el instrumento HAWK-I del Very Large Telescope (VLT) de ESO en el Observatorio Paranal (Chile), muestra a la galaxia en luz infrarroja y demuestra el increíble poder de esta cámara.

La galaxia Messier 83  está ubicada a unos 15 millones de años-luz de distancia, en la constelación de Hydra. Su extensión alcanza más de 40 mil años-luz, sólo un 40 por ciento del tamaño de la Vía Láctea, pero en muchos sentidos es similar a nuestro hogar galáctico, tanto por su forma espiral como por la presencia de una franja de estrellas que atraviesa su centro. Messier 83 es famosa entre los astrónomos por su gran número de supernovas: las vastas explosiones con que mueren algunas estrellas. En el siglo pasado, seis supernovas fueron observadas en Messier 83, un número récord que ha sido alcanzado sólo por una galaxia más. Incluso sin supernovas, Messier 83 es una de las galaxias cercanas más brillantes que se pueden ver usando binoculares.

Messier 83 ha sido observada en la parte infrarroja del espectro usando HAWK-I [1], una poderosa cámara instalada en el Very Large Telescope (VLT) de ESO. Al ser observado en luz infrarroja, la mayor parte del polvo que oscurece a Messier 83 se vuelve transparente. El gas brillante alrededor de estrellas jóvenes y calientes, presente en los brazos espirales, también resalta menos en las imágenes infrarrojas. Como resultado, se puede observar mucho mejor la estructura de la galaxia, así como las vastas hordas de estrellas que la constituyen. Para los astrónomos que buscan cúmulos de estrellas jóvenes es importante contar con una visión clara, especialmente de aquellas estrellas escondidas en áreas de la galaxia donde hay polvo. Estudiar cada cúmulo de estrellas era una de las principales metas científicas de estas observaciones [2]. Al comparar con imágenes previas, la aguda visión de HAWK-I revela muchas más estrellas al interior de la galaxia.

La combinación del enorme espejo del VLT, el gran campo de visión y sensibilidad de la cámara, y las magníficas condiciones de observación del Observatorio Paranal de ESO, hacen de HAWK-I uno de las cámaras más poderosas del mundo en infrarrojo cercano. Los astrónomos esperan con entusiasmo su turno para usar esta cámara, que comenzó sus operaciones en 2007,  y poder obtener algunas de las mejores imágenes en infrarrojo tomadas desde la Tierra al cielo nocturno.

Notas
[1] HAWK-I es la sigla de High-Acuity Wide-field K-band Imager o Cámara de alta agudeza, campo amplio y banda K.

[2] Los datos usados para preparar esta imagen fueron reunidos por un equipo liderado por Mark Gieles (Universidad de Cambridge) y Yuri Beletsky (ESO). Mirna Schirmer (Universidad de Bonn) realizó el complejo procesamiento de datos.

Créditos:
ESO.

Para saber más:

Un retrato infrarrojo de Messier 83.
M83 en infrarrojos.

Messier 83 (M83) es una galaxia espiral barrada relativamente cercana. Se encuentra en el sur de la constelación de Hydra (La Serpiente de Agua) y también es conocido como NGC 5236. La distancia es de aproximadamente 12 millones de años luz. Las imágenes de M83 obtenidas en luz visible muestran brazos espirales gruesos y bien definidos que son ricos en estrellas jóvenes mientras que el disco revela un complejo sistema de intrincados carriles de polvo. Esta galaxia se sabe que es un sitio de formación de estrellas vigorosas y no menos de seis supernovas (estrellas que explotan) que se han observado en M83 durante el siglo pasado. Es un objeto bastante simétrico y no posee compañeros cercanos.

Dinámica de gases y barras galácticas.
Las investigaciones de movimientos de gas en el núcleo y en el disco principal desempeñan un papel clave en la comprensión de la estructura y evolución de galaxias espirales barradas como M83. El flujo de gas hacia el centro causado por una distribución de masa que no es circularmente simétrica, se invoca a menudo para explicar ciertos fenómenos observados, por ejemplo, la alimentación de Núcleos Galácticos Activos, NGA, y el aprovisionamiento de combustible de ráfagas de formación estelar en la región nuclear. Algunos astrónomos piensan que este proceso puede causar un cambio del tipo (morfológico) de una galaxia, por ejemplo de la galaxia espiral barrada a la normal.

También se ha sugerido que el desarrollo de estructuras espirales en discos galácticos puede deberse a barras estelares centrales. El gas interestelar que está sujeto a perturbaciones periódicas por el campo gravitacional no circularmente simétrico en un sistema barrado desarrollará una "onda de densidad" que atrae a las estrellas vecinas y el gas. La densidad local aumenta y una vez que se alcanza un cierto valor ("crítico"), la formación estelar se "enciende" en esta área.

La distribución de masas.
Con el fin de comprender mejor fenómenos como estos, es esencial conocer en detalle la distribución de la materia en el disco galáctico. Esto se hace mejor por medio de observaciones infrarrojas.

Las imágenes obtenidas en la región óptica del espectro infrarrojo rastrean principalmente el patrón de formación estelar, así como estrellas jóvenes y brillantes, en lugar de la distribución de masas en la galaxia. Las regiones con mucho polvo también son bien visibles en imágenes tales como carriles oscuros y nubes, ya que son muy opacas a la luz visible. Sin embargo, en las imágenes de infrarrojos, la absorción de polvo es mucho menor y la luz que se registra principalmente proviene de antiguas estrellas gigantes. Aunque esas estrellas contribuyen poco a la masa, tienen la misma distribución espacial que las estrellas mucho más numerosas, más pequeñas ("secuencia principal"). Su distribución por lo tanto muestra la distribución de la masa en la galaxia y por lo tanto el campo de gravitación que dirige los movimientos del gas interestelar.

Nuevas imágenes infrarrojas de Messier 83.
Es por esta razón que las imágenes infrarrojas de galaxias barradas, como las de M83 mostradas aquí, que fue preparado por un grupo de astrónomos suecos [1], son extremadamente útiles para el estudio de la dinámica de tales galaxias y su desarrollo.

Con el fin de producir estas fotos en falso color, se combinaron tres imágenes infrarrojas de M83 obtenidas en las longitudes de onda Ks (2,2 μm), J- (1,2 μm) y I (0,8 μm), respectivamente, en un color imagen. El campo mostrado en ESO mide 32,000 años luz de ancho a la distancia de M83. Los carriles de polvo aparecen en rojo ya que la emisión en la banda de ondas más larga (Ks) es capaz de penetrar las densas nubes de gas y polvo. Observe también cómo los carriles de polvo siguen el borde delantero de la barra suponiendo que los brazos están arrastrándose y que el área superior derecha es el lado de la galaxia que está más cerca de nosotros.

En el núcleo galáctico, la intrincada estructura en esta área, los carriles del polvo se funden en un anillo nuclear. Es obvio que la absorción de polvo en esta región es tan alta que incluso los fotones Ks tienen dificultades para pasar.

Notas
[1] El grupo incluye a Andreas Andersson y Hans Olofsson (observatorio de Estocolmo, SCFAB), y Tommy Wiklind y Gustaf Rydbeck (observatorio espacial de Onsala). El grupo está agradecido a Søren Larsen por el uso de una I-imagen para el presente trabajo.

Crédito:
ESO.

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