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Enviado por : Heber Rizzo 2004-11-25 13:32:00 NGC 5253: una aproximación al universo primitivo.
Una galaxia enana azul en la constelación del Centauro, a 11 millones de años luz de la Tierra, muestra una activa formación de cúmulos estelares en un sitio parecido al cosmos primordial. La formación estelar es uno de los fenómenos más básicos del universo. Dentro de las estrellas, el material primordial del Big Bang es procesado formando los elementos más pesados que observamos actualmente.
En las extensas atmósferas de ciertos tipos de estrellas, estos elementos se combinan creando sistemas más complejos, tales como moléculas y granos de polvo, los bloques básicos para la formación de nuevos planetas, estrellas y galaxias y, en última instancia, la vida misma. Los violentos procesos de formación estelar logran que algunas galaxias, que de otra forma lucirían opacas, brillen en la oscuridad del espacio profundo y las hacen visibles para nosotros, a pesar de las enormes distancias que nos separan. La formación estelar comienza con el colapso de las partes más densas de las nubes interestelares, regiones que se caracterizan por una concentración relativamente alta de gas y polvo molecular, como por ejemplo el complejo de Orión y la región del centro de la Vía Láctea. Como este gas y este polvo son productos de una formación estelar previa, entonces debe haber habido una época primitiva en la que todavía no existían.
Pero entonces, ¿cómo se formaron las primeras estrellas?. De hecho, describir y explicar la “formación estelar primordial” (sin gas molecular y sin polvo) es un reto enorme para la astrofísica moderna. Una clase en particular de galaxias relativamente pequeñas, conocidas como “galaxias enanas azules”, quizás proporcione ejemplos cercanos y contemporáneos de lo que pudo haber ocurrido en el universo primitivo, durante la formación de las primeras estrellas. Estas galaxias son pobres en polvo y en elementos pesados. Contienen nubes interestelares que, en algunos casos, parecen ser bastante similares a aquellas nubes primordiales donde se formaron las primeras estrellas. Y sin embargo, a pesar de la relativa carencia de polvo y de gas molecular que son los ingredientes básicos de la formación estelar tal como la conocemos en la Vía Láctea, a veces esas galaxias enanas azules albergan regiones muy activas de creación de estrellas. De modo que, estudiando esas áreas, podremos quizás comprender mejor los procesos de formación estelar en el universo primitivo. Formación estelar muy activa en NGC 5253 NGC 5253 es una de las más cercanas de las galaxias enanas azules. Está localizada a una distancia de unos 11 millones de años luz, en la dirección de la constelación austral del Centauro. Hace algún tiempo, un grupo de astrónomos europeos decidió dar un vistazo más cercano a este objeto y estudiar los procesos de formación de estrellas en el ambiente parecido al primordial de esta galaxia.
En realidad, NGC 5253 contiene un poco de polvo y de elementos pesados, pero en una cantidad significativamente menor que la contenida en nuestra Vía Láctea. Sin embargo, es un lugar de formación estelar bastante extremo, una “galaxia de estallido estelar” según la terminología astronómica, y un objeto principal para estudios detallados de creación de estrellas a gran escala. La fotografía ESO 31a/04 nos da una visión impresionante de NGC 5253. Esta imagen compuesta está basada en una exposición del infrarrojo cercano obtenida con el instrumento multimodal ISAAC montado en el telescopio VLT Antu de 8,2 metros del Observatorio ESO Paranal (VLT = Very Large Telescope = Telescopio Muy Grande) en Chile, y en dos imágenes en longitud de onda óptica obtenidas en el archivo de datos del Telescopio Espacial Hubble (HST = Hubble Space Telescope). La imagen VLT (en la banda K de 2,16 micrómetros) está codificada en rojo, mientras que las imágenes del HST están codificadas en azul (banda V de 0,55 micrómetros) y en verde (banda I de 0,79 micrómetros), respectivamente. . La imagen cubre 80 x 80 arcosegundos del cielo. El norte está hacia arriba y el este a la izquierda. La enorme capacidad de recolección de luz y la gran calidad óptica de VLT hizo posible obtener una imagen muy detallada en el infrarrojo cercano (fotografía ESO 31b/04) durante una exposición de apenas cinco minutos. El campo de visión es de 51 x 60 arcosegundos.
Las excelentes condiciones atmosféricas de Paranal en el momento de la observación permitieron la combinación de datos obtenidos en el espacio y en tierra para lograr la fotografía compuesta en color de este interesante objeto. Se puede ver una gran cinta de polvo en el lado oeste (a la derecha) de la galaxia, pero también se pueden ver manchas de polvo por todos lados, junto a un gran número de cúmulos estelares y de estrellas coloridas. Las diferentes tonalidades de los colores son indicadoras de las edades de los objetos y del grado de oscurecimiento producido por el polvo interestelar. La imagen de VLT en el infrarrojo cercano penetra las nubes de polvo mucho más que las imágenes ópticas de HST, y es así que algunos objetos insertados allí y que no son detectados en la longitud de onda óptica aparecen en rojo en la imagen combinada. Midiendo el tamaño y el brillo infrarrojo de cada uno de estos objetos “escondidos”, los astrónomos pudieron distinguir a las estrellas de los cúmulos estelares; contaron no menos de 115 cúmulos. Fue también posible calcular sus edades; unos 50 de ellos son muy jóvenes en términos astronómicos: menos de 20 millones de años.
La distribución de las masas de las estrellas de los cúmulos recuerda a las estrellas observadas en otras galaxias de estallido estelar, pero el gran número de cúmulos y de estrellas jóvenes es extraordinario para una galaxia tan pequeña como NGC 5253. Cuando se obtuvieron imágenes de NGC 5253 en longitudes de onda progresivamente más largas (fotografía ESO 31c/04 tomada por VLT en la banda L de 3,7 micrómetros), la galaxia se nos apareció bastante diferente. Ya no mostraba la riqueza de fuentes que se ven en la imagen en banda K. sino que estaba ahora dominada por un único objeto brillante. El campo de visión en esta imagen es de 49 x 64 arcosegundos. Gracias a un gran número de observaciones en diferentes regiones del espectro, desde el óptico hasta el de radio, los astrónomos descubrieron que este objeto único emite tanta energía en el infrarrojo como toda la galaxia en la región óptica. La cantidad de energía irradiada en las diferentes longitudes de onda muestra que es un cúmulo estelar joven (de unos pocos millones de años), muy masivo (más de un millón de masas solares), incrustado en una pesada y densa nube de polvo (más de cien mil masas solares de polvo; la emisión observada en la fotografía ESO 31c/04 proviene de este polvo). Un vistazo a los comienzos Estos resultados muestran que una galaxia tan diminuta como NGC 5253, casi cien veces menor a nuestra propia Vía Láctea, puede producir cientos de cúmulos estelares compactos. Los más jóvenes de estos cúmulos están todavía profundamente incrustadas en sus nubes natales, pero cuando se los observa con instrumentos sensibles como ISAAC, se destacan de hecho como objetos muy brillantes. Los más masivos de estos cúmulos contienen hasta un millón de masas solares y brillan como cinco mil estrellas muy masivas. Pueden muy bien ser similares a los progenitores de los viejos cúmulos globulares del universo primitivo que observamos ahora en las grandes galaxias, como la Vía Láctea. En este sentido, NGC 5253 nos proporciona una visión directa hacia nuestros propios comienzos. Los investigadores El grupo de astrónomos investigadores está compuesto por Giovanni Cresci (Universidad de Florencia, Italia); Leonardo Vanzi (ESO-Chile) y Marc Sauvage (CEA / DSN / DAPNIA, Saclay, Francia). Más detalles de su trabajo están disponibles en un artículo de investigación (“La población de cúmulos estelares de NGC 5253”, por G. Cresci et al.) que aparecerá muy pronto en la revista Astronomía & Astrofísica. Una pre-impresión está disponible (en inglés) en astro-ph/0411486. Web Site: ESO Press Release Artículo: “Stellar Clusters Forming in the Blue Dwarf Galaxy NGC 5253 ” Fecha: Noviembre 18, 2004 Enlace: http://www.eso.org/outreach/press-rel/pr-2004/phot-31-04.html |
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