Messier 83, vistas al infrarrojo.

Nuevo retrato de Messier 83, galaxia espiral barrada clásica.

Esta imagen de la galaxia cercana Messier 83 fue captada en la parte infrarroja del espectro con el instrumento HAWK-I en el Very Large Telescope (VLT) de ESO. La calidad muy detallada de imagen que ofrece esta cámara, sumada al gran poder recolector de luz del VLT, revela un vasto número de estrellas dentro de la galaxia. Las imágenes fueron tomadas en tres partes diferentes del espectro infrarrojo y el tiempo total de exposición fue de ocho horas y media, dividido en más de 500 exposiciones de un minuto cada una. El campo de visión es de unos 13 minutos de arco de extensión. Crédito: ESO/M. Gieles. agradecimientos: Mischa Schirmer

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.

Algunos de los objetos destacados en la imagen infrarroja de la clásica galaxia espiral Messier 83 captada con la cámara HAWK-I en el Very Large Telescope de ESO. Junto con mostrar la estructura de la galaxia sin el efecto oscurecedor del polvo, se revela una gran cantidad de estrellas al interior de la galaxia. Crédito: ESO/M. Gieles. agradecimiento: Mischa Schirmer.

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.

Contactos.
Dr. Miguel Mas-Hesse
Centro de Astrobiologia (CAB; CSIC-INTA)
Villanueva de la Cañada, España
Correo electrónico: mm@cab.inta-csic.es

Richard Hook
ESO
Garching, Germany
Tlf.: +49 89 3200 6655
Correo electrónico: rhook@eso.org

Créditos: ESO.

• Publicado en ESO el 19 de mayo del 2.010, enlace publicación.

Un retrato infrarrojo de la galaxia espiral barrada Messier 83.

La imagen es una foto infrarroja de color falso de la galaxia espiral barrada Messier 83, que se basa en la combinación de tres imágenes obtenidas en las bandas Ks- (longitud de onda 2.2 µm), J- (1.2 µm) e I (0.8 µm), respectivamente. Los dos primeros fueron grabados con el instrumento SOFI en el Telescopio de Nueva Tecnología ESO de 3.5 m, el tercero con el instrumento DFOSC en el telescopio danés de 1.54 m, ambos en el Observatorio La Silla. Crédito: ESO.

Messier 83 (M83) es una galaxia espiral relativamente cercana con una estructura pronunciada en forma de barra. Se encuentra en la constelación del sur de Hydra (The Water-Snake) y también se conoce como NGC 5236; La distancia es de aproximadamente 12 millones de años luz. Las imágenes de M83 obtenidas con luz visible, como la foto de VLT publicada hace exactamente dos años, muestran unos brazos espirales bien definidos que son ricos en estrellas jóvenes, mientras que el disco revela un complejo sistema de pistas de polvo intrincado. Se sabe que esta galaxia es un sitio de formación estelar vigorosa y se han observado no menos de seis supernovas (estrellas en explosión) en M83 durante el siglo pasado. Es un objeto bastante simétrico y no posee compañeros cercanos.

Dinámica de gases y barras de galaxias.

Las investigaciones de movimientos de gases en el núcleo y en el disco principal desempeñan un papel clave en la comprensión de la estructura y evolución de las galaxias en espiral 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 (AGN, ver también el informe sobre observaciones recientes en tres de tales galaxias), y la alimentación 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 galaxia en espiral prohibida a normal.

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

La distribución masiva.

La imagen es una foto infrarroja de color falso de la galaxia espiral barrada cercana Messier 83. Muestra el área central en detalle. Crédito: ESO.

Para comprender mejor fenómenos como estos, es esencial conocer en detalle la distribución de la materia en el disco de la galaxia. Esto se hace mejor por medio de observaciones infrarrojas.

Las imágenes obtenidas en la región óptica del espectro trazan principalmente el patrón de formación de estrellas, así como las estrellas jóvenes y brillantes, en lugar de la distribución de masa en la galaxia. Las regiones con mucho polvo también son visibles en imágenes tales como carriles oscuros y nubes, ya que son muy opacas a la luz visible. Sin embargo, en las imágenes infrarrojas, la absorción de polvo es mucho más pequeña y la luz que se registra proviene principalmente de viejas estrellas gigantes. Aunque esas estrellas contribuyen poco a la masa, tienen la misma distribución espacial que las estrellas mucho más numerosas y más pequeñas ("secuencia principal"). Por lo tanto, su distribución muestra la distribución de 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 fueron preparadas por un grupo de astrónomos suecos [1], son extremadamente útiles para el estudio de la dinámica de tales galaxias y su desarrollo.

Para producir estas fotos (en color falso), se combinaron tres imágenes infrarrojas de M83 obtenidas en Ks- (longitud de onda de 2,2 µm), J- (1,2 µm) y bandas I (0,8 µm), respectivamente, en un solo color imagen. El campo que se muestra en ESO Press Photo eso0136a mide 32,000 años luz a lo largo de la distancia de M83. Los carriles de polvo aparecen rojos, ya que la emisión en la banda de onda más larga (Ks) es capaz de penetrar las densas nubes de polvo y gas. Tenga en cuenta también cómo los carriles de polvo siguen el borde anterior de la barra, suponiendo que los brazos se arrastran y que el área superior derecha es el lado de la galaxia más cercana a nosotros.

ESO Press Photo eso0136b es una vista ampliada del núcleo galáctico, procesada para mostrar mejor la estructura intrincada en esta área. Aquí los carriles de 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 agradece a Søren Larsen por el uso de una imagen en I para el presente trabajo.

Contactos

Andreas Andersson

Observatorio de Estocolmo, SCAF

Estocolmo, Suiza

Tlf .: + 46-8-55378533

Correo electrónico: andreas@astro.su.se

Tommy Wiklind

Observatorio Espacial Onsala

Onsala, Suecia

Correo electrónico: tommy@oso.chalmers.se

• Publicado en ESO el 29 de noviembre del 2.001, enlace publicación.