Una reliquia roja, rica en metales.

 NGC 1277.

Una imagen llena de galaxias.

Esta escena idílica, repleta de galaxias brillantes, tiene algo verdaderamente notable en su núcleo: una reliquia intacta del universo antiguo. Esta reliquia se puede ver en la gran galaxia en el centro del marco, una galaxia lenticular llamada NGC 1277. Esta galaxia es miembro del famoso Cúmulo de Perseo, uno de los objetos más masivos del Universo conocido, ubicado a unos 220 millones años luz de la Tierra.

NGC 1277 ha sido denominado una "reliquia del Universo primitivo" porque todas sus estrellas parecen haberse formado hace unos 12 mil millones de años. Para poner esto en perspectiva, se cree que el Big Bang ocurrió hace 13.800 millones de años. Repleta de miles de millones de estrellas antiguas y ricas en metales, esta galaxia también alberga muchos cúmulos globulares antiguos: haces esféricos de estrellas que orbitan alrededor de una galaxia como los satélites. Excepcionalmente, los cúmulos globulares de NGC 1277 son en su mayoría rojos y ricos en metales, muy diferentes de los cúmulos azules, pobres en metales, generalmente vistos alrededor de galaxias de tamaño similar. En astronomía, un metal es cualquier elemento más pesado que el hidrógeno y el helio; estos elementos más pesados ​​se fusionan en los núcleos calientes de estrellas masivas y se dispersan por todo el Universo cuando estas estrellas explotan cuando mueren. De esta manera, el contenido de metal de una estrella está relacionado con su edad: las estrellas que se forman más tarde contienen cantidades mayores de material rico en metales, ya que las generaciones anteriores de estrellas han enriquecido el cosmos del que nacen.

Se cree que las galaxias masivas, y sus cúmulos globulares, se forman en dos fases: primero se produce un colapso temprano acompañado de una explosión gigante de formación de estrellas, que forma racimos rojos ricos en metales, seguido de una acumulación posterior de material, lo que provoca más azul, material pobre en metales. El descubrimiento de los cúmulos rojos de NGC 1277 confirma que la galaxia es una antigüedad genuina que pasó por alto esta segunda fase, planteando preguntas importantes para los científicos sobre cómo se forman y evolucionan las galaxias: un tema muy debatido en la astronomía moderna.

Crédito:
NASA, ESA y M. Beasley (Instituto de Astrofísica de Canarias)

• Publicado en Hubble el 19 de marzo del 2.018.


Una galaxia de aspecto fantasmal dejó de hacer estrellas hace mucho tiempo.

NGC 1277 por el Hubble.

El aventurero arqueólogo de cine Indiana Jones estaría encantado de encontrar una reliquia muy buscada en su propio patio trasero. Los astrónomos han tenido la suerte de lograr tal misión. Identificaron un ensamblaje de estrellas muy extraño e impar que se ha mantenido esencialmente sin cambios durante los últimos 10 mil millones de años. La isla estelar difusa proporciona nuevos conocimientos valiosos sobre el origen y la evolución de las galaxias hace miles de millones de años.

En cuanto a la evolución de la galaxia, este objeto es claramente un caso de "desarrollo detenido". La galaxia, NGC 1277, comenzó su vida con un estallido hace mucho tiempo, produciendo ferozmente estrellas 1.000 veces más rápido que lo que vemos hoy en nuestra propia Vía Láctea. Pero se apaciguó abruptamente a medida que las estrellas del baby boom envejecían y se volvían más rojas. Aunque Hubble ha visto tales galaxias "rojas y muertas" en el universo temprano, nunca se ha encontrado una conclusión cercana. Donde las primeras galaxias están tan distantes, son solo puntos rojos en las imágenes del cielo profundo del Hubble. NGC 1277 ofrece una oportunidad única de ver uno de cerca y personal.

El signo revelador del estado de la galaxia se encuentra en los antiguos cúmulos globulares que pululan a su alrededor. Las galaxias masivas tienden a tener grupos globulares pobres en metales (que parecen azules) y ricos en metales (que parecen rojos). Se cree que los cúmulos rojos se forman a medida que se forma la galaxia, mientras que los cúmulos azules se traen más tarde a medida que la galaxia central ingiere satélites más pequeños. Sin embargo, NGC 1277 carece casi por completo de cúmulos globulares azules. Los cúmulos rojos son la evidencia más fuerte de que la galaxia salió del negocio de las estrellas hace mucho tiempo. Sin embargo, la falta de cúmulos azules sugiere que NGC 1277 nunca creció aún más devorando las galaxias circundantes.

Toda la historia.

NGC 1277.

Los astrónomos han puesto el Telescopio Espacial Hubble de la NASA en una búsqueda tipo Indiana Jones para descubrir una antigua "galaxia reliquia" en nuestro propio patio trasero cósmico.

El extraño y extraño conjunto de estrellas se ha mantenido esencialmente sin cambios durante los últimos 10 mil millones de años. Esta isla estelar caprichosa proporciona nuevos conocimientos valiosos sobre el origen y la evolución de las galaxias hace miles de millones de años.

La galaxia, NGC 1277, comenzó su vida con un estallido hace mucho tiempo, produciendo ferozmente estrellas 1000 veces más rápido que lo que se ve hoy en nuestra propia Vía Láctea. Pero se apaciguó abruptamente a medida que las estrellas del baby boomer envejecían y se volvían más rojas.

Los hallazgos se publicarán en línea en la edición del 12 de marzo de la revista científica Nature.

Aunque Hubble ha visto tales galaxias "rojas y muertas" en el universo temprano, nunca se ha encontrado una conclusión cercana. Donde las primeras galaxias están tan distantes, son solo puntos rojos en las imágenes del cielo profundo del Hubble. NGC 1277 ofrece una oportunidad única de ver uno de cerca y personal. "Podemos explorar galaxias tan originales con todo detalle y explorar las condiciones del universo temprano", dijo Ignacio Trujillo, del Instituto de Astrofísica de Canarias de la Universidad de La Laguna, España.

Los investigadores descubrieron que la galaxia reliquia tiene el doble de estrellas que nuestra Vía Láctea, pero físicamente es tan pequeña como un cuarto del tamaño de nuestra galaxia. Esencialmente, NGC 1277 se encuentra en un estado de "desarrollo detenido". Tal vez como todas las galaxias comenzó como un objeto compacto pero no logró acumular más material para crecer en tamaño y formar una magnífica galaxia en forma de molinete.

Se espera que aproximadamente una de cada 1,000 galaxias masivas sea una galaxia reliquia (o extravagante), como NGC 1277, dicen los investigadores. No se sorprendieron de encontrarlo, sino que simplemente consideraron que estaba en el lugar correcto en el momento adecuado para evolucionar, o mejor dicho, no evolucionar, de la manera en que lo hizo.

El HST en rojo.

El signo revelador del estado de la galaxia se encuentra en los antiguos cúmulos globulares de estrellas que pululan a su alrededor. Las galaxias masivas tienden a tener grupos globulares pobres en metales (que parecen azules) y ricos en metales (que parecen rojos). Se cree que los cúmulos rojos se forman a medida que se forma la galaxia, mientras que los cúmulos azules se traen más tarde a medida que la galaxia central ingiere satélites más pequeños. Sin embargo, NGC 1277 carece casi por completo de cúmulos globulares azules. "He estado estudiando cúmulos globulares en galaxias durante mucho tiempo, y esta es la primera vez que veo esto", dijo Michael Beasley, también del Instituto de Astrofísica de Canarias.

Los cúmulos rojos son la evidencia más fuerte de que la galaxia salió del negocio de las estrellas hace mucho tiempo. Sin embargo, la falta de cúmulos azules sugiere que NGC 1277 nunca creció aún más devorando las galaxias circundantes.

Por el contrario, nuestra Vía Láctea contiene aproximadamente 180 conglomerados globulares azules y rojos. Esto se debe en parte al hecho de que nuestra Vía Láctea continúa canibalizando galaxias que se balancean demasiado cerca en nuestro Grupo Local de unas pocas docenas de pequeñas galaxias.

Es un entorno marcadamente diferente para NGC 1277. La galaxia vive cerca del centro del cúmulo de Perseus de más de 1.000 galaxias, ubicado a 240 millones de años luz de distancia. Pero NGC 1277 se mueve tan rápido a través del cúmulo, a 2 millones de millas por hora, que no puede fusionarse con otras galaxias para recoger estrellas o extraer gas para alimentar la formación de estrellas. Además, cerca del centro del cúmulo de galaxias, el gas intergaláctico está tan caliente que no puede enfriarse para condensarse y formar estrellas.

El equipo comenzó a buscar galaxias de "desarrollo detenido" con el Sloan Digital Sky Survey y encontró 50 galaxias compactas masivas candidatas. Usando una técnica similar, pero de una muestra diferente, NGC 1277 se identificó como único ya que tiene un agujero negro central que es mucho más masivo de lo que debería ser para una galaxia de ese tamaño. Esto refuerza el escenario de que el agujero negro supermasivo y el centro denso de la galaxia crecieron simultáneamente, pero la población estelar de la galaxia dejó de crecer y expandirse debido a que carecía de material externo.

"No creía en la antigua hipótesis de galaxias inicialmente, pero finalmente me sorprendió porque no es tan común encontrar lo que predice en astronomía", agregó Beasley. "Normalmente, el universo siempre trae más sorpresas en las que puedes pensar". El equipo tiene otras 10 galaxias candidatas para observar con diversos grados de "desarrollo detenido".

El próximo Telescopio Espacial James Webb de la NASA (programado para su lanzamiento en 2019) permitirá a los astrónomos medir los movimientos de los cúmulos globulares en NGC 1277. Esto proporcionará la primera oportunidad para medir cuánta materia oscura contiene la galaxia primordial.

El Telescopio Espacial Hubble es un proyecto de cooperación internacional entre la NASA y la ESA (Agencia Espacial Europea). El Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt, Maryland, administra el telescopio. El Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial (STScI) en Baltimore, Maryland, lleva a cabo operaciones científicas de Hubble. STScI es operado para la NASA por la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía, en Washington, D.C.

Créditos:
NASA, ESA, M. Beasley (Instituto de Astrofísica de Canarias) y P. Kehusmaa

• Publicado en HubbleSite.org el 12 de marzo del 2.018.
• Artículo científico por M. Beasley et al.
• Portal del Hubble en la NASA.