Astroseti.org

Las galaxias del universo joven sembraron el espacio con la materia prima necesaria para la formación de los planetas y la creación de la vida. Hoy tenemos la prueba del método que utilizaron.

Impresión artística del súper-viento en una joven galaxia masiva.Crédito: PPARC / David Hardy

Un equipo de astrónomos liderado por la Universidad de Durham ha descubierto los resultados de una explosión espectacular ocurrida en una galaxia que se encuentra a 11 500 millones de años luz de distancia. Sus observaciones, que se informan en la revista Nature del 14 de julio de 2005, proporcionan la evidencia más directa de una galaxia casi destrozada por explosiones que producen una corriente de material a alta velocidad, conocida como “súper-viento”.

Las observaciones se realizaron utilizando el Telescopio William Herschel de 4,2 metros en La Palma, España, del cual el Reino Unido es uno de los principales accionistas.

Se cree que las galaxias, a través de los súper-vientos, lanzan hacia el espacio intergaláctico una porción significativa de su gas, a velocidades de hasta varios cientos de kilómetros por segundo. La fuerza impulsora que se encuentra detrás de ellos es la explosión de muchas estrellas masivas durante un intenso estallido de formación estelar a principios de la vida de la galaxia, y que probablemente esté asistida por la energía de un agujero negro súper-masivo en crecimiento en el corazón de la galaxia.

Por varias razones, los súper-vientos resultan vitales para la teoría de formación galáctica.

En primer lugar, limitan el tamaño de las galaxias impidiendo la continuación de la formación estelar; sin ellos, los modelos teóricos indican que se verían muchas más galaxias brillantes de las que vemos en realidad en el universo actual.

En segundo lugar, transportan muy lejos a los elementos pesados (el polvo estelar) desde su lugar de producción en las estrellas hacia las profundidades del espacio intergaláctico, proporcionando así la materia prima para los planetas y la vida por todo lo ancho del universo.

Telescopio William Herschel de 4,2 metros

Telescopio Isaac Newton de 2,5 metros

Telescopio Jacobus Kapteyn de 1,0 metros

Si bien las teorías predecían la existencia de súper-vientos de esta clase, los ejemplos observados previamente eran fenómenos mucho más pequeños en galaxias cercanas. Estas observaciones actuales proporcionan parte de la evidencia más directa encontrada hasta ahora sobre la existencia de súper-vientos galácticos a gran escala y que se encuentren tan lejos en la historia del universo.

El descubrimiento del súper-viento se logró observando el gas en el halo de una galaxia conocida como LAB-2, la cual con sus más de 300 mil años luz de diámetro es unas tres veces más grande que el disco de nuestra propia Vía Láctea. Los astrónomos descubrieron que la luz proveniente del resplandeciente gas de hidrógeno caliente se ve oscurecida de una forma muy específica en toda la extensión de la galaxia.

“Creemos que este oscurecimiento es causado por una cáscara de material frío que ha sido barrido de los alrededores por una explosión de súper-viento de tamaño galáctico”, dijo el Dr. Richard Wilman de la Universidad de Durham. “Basado en la uniformidad de la absorción en toda la galaxia, parecería ser que la explosión se disparó varios cientos de millones de años atrás. Ésto daría tiempo para que el gas se enfriara y que se frenara su altísima velocidad de eyección, y que de esta forma se produjera la absorción. En nuestra opinión, la cáscara se encuentra a unos pocos cientos de miles de años luz al frente de su galaxia de origen”, agregó el Dr. Wilman.

Por largo tiempo, los astrónomos se han preguntado porqué los elementos claves para la formación de los planetas y en última instancia de la vida (tales como el carbono, el oxígeno y el hierro) se encontraban tan ampliamente distribuidos por todo el universo; apenas dos millones de años después del Big Bang, aún las regiones más remotas del espacio intergaláctico se habían visto enriquecidas con ellos.

El súper-viento observado en esta galaxia muestra cómo tales olas explosivas pueden atravesar el espacio transportando los elementos que se formaron en el profundo interior de las galaxias.

Un elemento clave para este descubrimiento y su interpretación fue la capacidad de obtener información detallada en dos dimensiones sobre el gas en toda la extensión de la galaxia. Ésto fue posible gracias a una técnica conocida como “espectrografía de campo integral”, que recién está alcanzando su madurez en los telescopios más grandes del mundo.

El Dr. Joris Gerssen, miembro clave del equipo de Durham, explica: “La mayor parte de la espectroscopía astronómica se realiza colocando una pequeña abertura o una ranura delgada sobre el blanco, lo que para las fuentes extensas y complejas como esta galaxia proporciona una visión bastante incompleta”.

Para superar este problema, los astrónomos utilizaron un espectrógrafo de campo integral llamado “Sauron” para una gran inspección de galaxias cercanas, construido en el Observatorio de Lyon por una colaboración entre astrónomos franceses, holandeses y del Reino Unido.

El Dr. Gerssen agregó: “Sauron es realmente único, y su alta eficiencia significa que puede más que compararse con los instrumentos de los telescopios más grandes del mundo, que tienen el doble del tamaño del Telescopio William Herschel. De todos modos, la tremenda distancia de nuestra galaxia blanco significó que Sauron tuvo que observarla durante más de 15 horas para realizar su descubrimiento”.

“Sauron nos ha proporcionado la mejor evidencia hallada hasta ahora sobre un gran flujo proveniente de una galaxia que está sufriendo un enorme estallido estelar. Estas mediciones se cuentan entre los primeros pasos hacia la comprensión de la física de la formación galáctica”, comentó el profesor Roger Davies de la Universidad de Oxford, uno de los institutos involucrados en Sauron, ”y esperamos poder utilizar espectrógrafos bi-dimensionales similares que se están construyendo para los telescopios de 8 metros; ellos sondearán el proceso de formación galáctica en tiempos aún más primitivos”.

Hasta ahora, la evidencia observacional de súper-vientos en galaxias jóvenes del universo distante había sido principalmente indirecta y circunstancial; los esfuerzos se han enfocado en la búsqueda de las sutiles señales estadísticas en las grandes inspecciones de galaxias y del gas intergaláctico.

Según el profesor Richard Bower del Instituto de Cosmología Computacional de la Universidad de Durham, quien inició la investigación, “los astrónomos han observado flujos de alta velocidad en galaxias distantes en proceso de formación estelar, pero nunca antes habíamos podido medir su escala verdadera a partir de observaciones de una única galaxia. Tomando ventaja de la extensa fuente de emisión de esta galaxia, podemos ver el flujo como una silueta contra la totalidad de la galaxia. Esto sugiere que los súper-vientos son verdaderamente de escala galáctica, y que son tan importantes como requieren nuestras teorías”.

Observatorio Roque de los MuchachosEl Grupo Isaac Newton de Telescopios (ING = Isaac Newton Group of Telescopes) es un establecimiento del Consejo de Investigación de Física de las Partículas y de Astronomía (PPARC = Particle Physics and Astronomy Research Council) del Reino Unido, de la Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO) de Holanda y del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) en España. El ING opera el Telescopio William Herschel de 4,2 metros, el Telescopio Isaac Newton de 2,5 metros y el Telescopio Jacobus Kapteyn de 1,0 metros. Estos telescopios se encuentran instalados en el Observatorio Español de Roque de los Muchachos en La Palma, Islas Canarias, el cual es operado por el IAC.Crédito: ING

Traducido para Astroseti.org por
Heber Rizzo Baladán

---

Web Site: Universe Today
Artículo: “Superwinds Seen in Distant Galaxies”
Fecha: Julio 14, 2005
Enlace con el artículo original en inglés

---