El Hubble ve las consecuencias del choque entre la galaxia y la Vía Láctea
El encuentro hizo estallar la mayor parte del halo gaseoso de la galaxia más pequeña.
En una historia épica de supervivencia presenciada por el telescopio espacial Hubble de la NASA/ESA, uno de nuestros vecinos galácticos más cercanos se ha estrellado contra el halo gaseoso de la Vía Láctea y ha sobrevivido para contarlo. Pero en el proceso, esta galaxia enana, llamada Gran Nube de Magallanes (LMC), ha perdido la mayor parte de su propio halo de gas circundante. Los investigadores se sorprendieron al encontrar un halo gaseoso tan extremadamente pequeño, uno aproximadamente diez veces más pequeño que los halos de otras galaxias de masa similar. Aun así, la LMC ha conservado suficiente gas para seguir formando nuevas estrellas. Una galaxia más pequeña no habría sobrevivido a un encuentro así. Esta es la primera vez que los astrónomos han podido medir el tamaño del halo de la LMC, algo que solo podían hacer con el Hubble.
 |
| Esta concepción artística muestra la Gran Nube de Magallanes, o LMC, en primer plano a medida que pasa a través del halo gaseoso de la mucho más masiva galaxia de la Vía Láctea. El encuentro ha hecho desaparecer la mayor parte del halo esférico de gas que rodea a la LMC, como lo ilustra la estela de gas que recuerda a la cola de un cometa. Aun así, queda un halo compacto y los científicos no esperan que este halo residual se pierda. El equipo examinó el halo utilizando la luz de fondo de 28 cuásares, un tipo excepcionalmente brillante de núcleo galáctico activo que brilla a través del Universo como un faro. Su luz permite a los científicos "ver" el gas del halo intermedio indirectamente a través de la absorción de la luz de fondo. Las líneas representan la vista del telescopio espacial Hubble desde su órbita alrededor de la Tierra hacia los cuásares distantes a través del gas de la LMC. [ Descripción de la imagen : Una galaxia blanquecina, similar a un remolino, en el centro del borde superior, y una estructura con forma de renacuajo se extiende de izquierda a derecha por la mitad inferior. Una etiqueta que apunta hacia el exterior, a la izquierda de la galaxia, dice "Tierra". Una neblina tenue y violeta etiquetada como "Halo de la Vía Láctea" rodea la galaxia y se extiende hasta los bordes del gráfico. El objeto con forma de renacuajo es la Gran Nube de Magallanes, o LMC, con su propio halo y cola en movimiento. Capas semicirculares, progresivamente más oscuras de color violeta etiquetadas como "Halo de la LMC" rodean la LMC, que parece más o menos circular, con una barra central de color amarillo claro. Formas similares a nubes salpicadas de motas blancas rodean esta barra. Detrás de la LMC hay una gran característica con forma de cola etiquetada como "Corriente". Tres líneas de color azul claro apuntan desde la etiqueta "Tierra" a través del halo de la LMC y a tres cuásares correspondientes, que están fuera de la pantalla.] Crédito: NASA, ESA, R. Crawford (STScI) |
La Gran Nube de Magallanes, también llamada LMC, es una de las galaxias vecinas más cercanas a la Vía Láctea. Esta galaxia enana se eleva sobre el cielo nocturno austral y tiene un diámetro aparente 20 veces mayor que el de la Luna llena.
Muchos investigadores sostienen la teoría de que la LMC no está en órbita alrededor de nuestra galaxia, sino que simplemente está de paso. Esos científicos creen que la LMC acaba de completar su aproximación más cercana a la mucho más masiva Vía Láctea. Este paso ha hecho desaparecer la mayor parte del halo esférico de gas que rodea a la LMC.
Ahora, por primera vez, los astrónomos han podido medir el tamaño del halo de la LMC, algo que sólo podían hacer con el Hubble. En un nuevo estudio publicado en Astrophysical Journal Letters , los investigadores se sorprendieron al descubrir que es extremadamente pequeño: unos 50.000 años luz de diámetro. Eso es alrededor de 10 veces más pequeño que los halos de otras galaxias que tienen la misma masa que la LMC. Su compacidad cuenta la historia de su encuentro con la Vía Láctea.
“La LMC es una superviviente”, afirmó Andrew Fox, de AURA/STScI para la Agencia Espacial Europea en Baltimore, quien fue el investigador principal de las observaciones. “Aunque ha perdido gran parte de su gas, todavía le queda suficiente para seguir formando nuevas estrellas. Por lo tanto, aún se pueden crear nuevas regiones de formación estelar. Una galaxia más pequeña no habría sobrevivido: no quedaría gas, solo una colección de estrellas rojas envejecidas”.
Aunque está bastante deteriorada, la LMC aún conserva un halo de gas compacto y rechoncho, algo que no habría podido retener gravitacionalmente si hubiera sido menos masiva. La LMC tiene un 10 por ciento de la masa de la Vía Láctea.
“Debido al halo gigante de la propia Vía Láctea, el gas de la Gran Nube de Magallanes se está truncando o extinguiendo”, explicó Sapna Mishra, del STScI, autora principal del artículo que relata este descubrimiento. “Pero incluso con esta interacción catastrófica con la Vía Láctea, la Gran Nube de Magallanes es capaz de retener el 10 por ciento de su halo debido a su gran masa”.
 |
| Este concepto artístico ilustra el encuentro de la Gran Nube de Magallanes (LMC) con el halo gaseoso de nuestra galaxia, la Vía Láctea. En el panel superior, en el medio del lado derecho, la LMC comienza a atravesar el halo mucho más masivo de nuestra galaxia. El arco de choque violeta brillante representa el borde delantero del halo de la LMC, que se comprime a medida que el halo de la Vía Láctea empuja contra la LMC que se aproxima. En el panel central, parte del halo se está desprendiendo y es expulsado hacia atrás en una cola de gas que finalmente caerá sobre la Vía Láctea. El panel inferior muestra la progresión de esta interacción, a medida que la cola de la LMC, similar a la de un cometa, se vuelve más definida. Aún queda un halo compacto de la LMC. Debido a que la LMC acaba de pasar su aproximación más cercana a la Vía Láctea y se está moviendo hacia el espacio profundo nuevamente, los científicos no esperan que se pierda el halo residual. [ Descripción de la imagen: Un gráfico de tres paneles con la etiqueta “concepto del artista” en la esquina inferior derecha. Cada uno de los tres paneles muestra la misma galaxia espiral blanquecina, similar a un remolino, en el medio del borde superior. Una neblina tenue y violeta rodea la galaxia y se extiende hasta los bordes del panel. En el medio del lado derecho del primer panel, se acerca un punto blanco rodeado por un halo difuso de color violeta más claro. En el panel del medio, se desarrolla un arco de choque pronunciado de color violeta claro en la parte izquierda del halo. La parte derecha del halo se está despojando y se está expandiendo hacia atrás en una cola de gas que fluye. El panel inferior muestra la cola alargada y más definida a medida que el objeto, ahora con forma de renacuajo, se curva debajo de la galaxia espiral y se dirige hacia la parte superior izquierda.] Crédito: NASA, ESA, R. Crawford (STScI) |
Un secador de pelo gigante
La mayor parte del halo de la LMC desapareció debido a un fenómeno llamado desprendimiento por presión dinámica. El denso entorno de la Vía Láctea empuja a la LMC que se aproxima y crea una estela de gas que sigue a la galaxia enana, como la cola de un cometa.
“Me gusta pensar en la Vía Láctea como un secador de pelo gigante que expulsa gas de la LMC a medida que se acerca a nosotros”, dijo Fox. “La Vía Láctea está empujando hacia atrás con tanta fuerza que la presión del impacto ha eliminado la mayor parte de la masa original del halo de la LMC. Solo queda un poco, y es este pequeño y compacto resto lo que estamos viendo ahora”.
A medida que la presión de impacto empuja gran parte del halo de la LMC, el gas se desacelera y finalmente caerá sobre la Vía Láctea. Pero como la LMC acaba de pasar su punto más cercano a la Vía Láctea y se está alejando nuevamente hacia el espacio profundo, los científicos no esperan que se pierda todo el halo.
 |
| Esta concepción artística muestra un primer plano de la Gran Nube de Magallanes (LMC), una galaxia enana que es una de las vecinas más cercanas de la Vía Láctea. Los científicos creen que la LMC acaba de completar su aproximación más cercana a la mucho más masiva Vía Láctea. Este encuentro ha hecho volar la mayor parte del halo esférico de gas que rodea a la LMC. Los brillantes arcos de choque de color púrpura representan el borde delantero del halo de la LMC, que se está comprimiendo a medida que el halo de la Vía Láctea empuja hacia atrás a la LMC que se aproxima. La presión está despojando gran parte del halo de la LMC y lo está empujando hacia atrás en una cola de gas que fluye. La galaxia enana está envuelta dentro de su halo restante. Una imagen científica real de la LMC se combina con una representación artística del halo de la galaxia. [ Descripción de la imagen : La imagen, que lleva la etiqueta “concepto artístico” en la parte inferior derecha, muestra un primer plano de una galaxia enana, que parece más o menos circular con una barra de color amarillo claro en el centro. Alrededor de esta barra amarilla hay unas tenues formaciones azules, similares a nubes, salpicadas de pequeñas motas blancas. A la izquierda de la galaxia aparece un amplio y tenue arco violeta. Detrás de la galaxia hay una gran formación, similar a una cola, que es ancha y tenue.] Crédito: NASA, ESA, R. Crawford (STScI) |
Sólo con Hubble
Para realizar este estudio, el equipo de investigación analizó las observaciones ultravioleta del Archivo Mikulski para Telescopios Espaciales del STScI. La mayor parte de la luz ultravioleta está bloqueada por la atmósfera de la Tierra, por lo que no se puede observar con telescopios terrestres. El Hubble es actualmente el único telescopio espacial que está ajustado para detectar estas longitudes de onda de luz, por lo que este estudio solo fue posible con el Hubble.
El equipo examinó el halo utilizando la luz de fondo de 28 cuásares brillantes. Se cree que los cuásares, el tipo más brillante de núcleo galáctico activo, están alimentados por agujeros negros supermasivos. Brillando como faros, permiten a los científicos "ver" el gas del halo indirectamente a través de la absorción de la luz de fondo. Los cuásares se encuentran en todo el Universo a distancias extremas de nuestra galaxia.
Los científicos utilizaron datos del Espectrógrafo de Orígenes Cósmicos (COS) del Hubble para detectar la presencia del gas del halo por la forma en que absorbe ciertos colores de luz de los cuásares de fondo. Un espectrógrafo descompone la luz en las longitudes de onda que la componen para revelar pistas sobre el estado, la temperatura, la velocidad, la cantidad, la distancia y la composición del objeto. Con el COS, midieron la velocidad del gas alrededor de la LMC, lo que les permitió determinar el tamaño del halo.
Debido a su masa y proximidad a la Vía Láctea, la Gran Nube de Magallanes es un laboratorio astrofísico único. Ver la interacción de la Gran Nube de Magallanes con nuestra galaxia ayuda a los científicos a entender lo que sucedió en el Universo primitivo, cuando las galaxias estaban más próximas entre sí. También muestra lo caótico y complicado que es el proceso de interacción entre galaxias.
“Este es un ejemplo fantástico de que las capacidades únicas del Hubble aún permiten realizar investigaciones de vanguardia”, afirmó la profesora Carole Mundell, directora científica de la Agencia Espacial Europea. “Este resultado nos brinda información valiosa sobre la compleja historia de la Vía Láctea y sus galaxias satélite cercanas”.
Mirando hacia el futuro
A continuación, el equipo estudiará la parte frontal del halo de LMC, un área que aún no ha sido explorada.
“En este nuevo programa, vamos a investigar cinco líneas de visión en la región donde el halo de la LMC y el halo de la Vía Láctea están colisionando”, dijo el coautor Scott Lucchini del Centro de Astrofísica de Harvard y Smithsonian. “Este es el lugar donde los halos están comprimidos, como dos globos que se empujan uno contra el otro”.
Más información
El telescopio espacial Hubble es un proyecto de cooperación internacional entre la ESA y la NASA.
Crédito de la imagen: NASA, ESA, R. Crawford (STScI)
Enlaces de interés:
Contactos
Bethany Downer
Directora de comunicaciones científicas de la ESA/Hubble
Publicado en ESA/Hubble el 14 de noviembre del 2024, enlace publicación.
