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Formación estelar y estrellas foráneas en la Vía Láctea.

Las galaxias son las mayores estructuras de estrellas.
Muchas estrellas nacieron en las galaxias donde habitan y otras provienen de otras galaxias.

Ilustración de la estructura de la Vía Láctea – Crédito: NASA/JPL-Caltech /ESO R. Hurt

Nuestra galaxia tiene una formación estelar de 1 a 3 estrellas al año. Eso es algo que en realidad no se puede tomar como un proceso regular, ya que la formación estelar tiene épocas donde es mayor y épocas donde es menor. De hecho, en la actualidad, nuestra Galaxia estaría pasando por en un bajón de producción de estrellas (pdp, Nuestra Galaxia está apagando sus luces, https://paolera.wordpress.com/2016/04/14/nustra-galaxia-esta-apagando-sus-luces/).

Hace unos 3 000 millones de años, hubo una gran producción de estrellas en la Vía Láctea. Se estima que en ella, nacieron más de la mitad de las estrellas del disco de la Vía Láctea.
Sucede que nuestra Galaxia, como toda gran espiral, creció asimilando a otras menores. En ese proceso, es asimilada la materia existente en ellas, la que pasa a aumentar las reservas de la Nuestra. Ésto, junto con las perturbaciones que se producen en la Vía Láctea debido al encuentro, colabora con la formación de estrellas.

Pero en una asimilación, no sólo es asimilada la materia de la otra galaxia; también lo son sus estrellas.
Las estrellas nacen de complejos nebulares de gas. Estudiando la composición de ellas, se puede inferir la riqueza de elementos presentes en la nube progenitora.
En la constelación de la Osa Mayor, se detectó una estrella donde su composición está más de acuerdo con la química del material de galaxias enanas que con la del material de la Vía Láctea. Luego, esta estrella sería una “foránea”; una estrella de una galaxia enana que quedó alojada en la Vía Láctea luego que la enana fuera asimilada. Más aún; el bulbo central de nuestra Galaxia habría sido enriquecido con estrellas, incluso de las más viejas en el Universo, luego de asimilar una enana de estructura alargada.

En el futuro, a unos 5 000 millones de años, la Vía Láctea se fusionará con la de Andrómeda (pdp, La futura colisión entre la Vía Láctea y Andrómeda, https://paolera.wordpress.com/2012/05/31/la-futura-colisin-entre-la-va-lctea-y-andrmeda/). Pero antes, dentro de unos 2 500 millones de años, asimilaremos la Gran Nube de Magallanes.

Referencias:

Fuentes:

pdp.

M32 sería los restos de una estructura mayor.

Las galaxias se agrupan en cúmulos de galaxias y éstos en supercúmulos.
En nuestro caso, pertenecemos al grupo local, todo en el supercúmulo de Virgo. En el grupo local, el dominio gravitatorio está dado por la galaxia de Andrómeda y nuestra Vía Láctea como las grandes estructuras dominantes. En tercer lugar viene la galaxia de la constelación del Triángulo y en cuarto puesto la mayor de la nubes de Magallanes. El resto del grupo local está dado por enanas que rodean a las mayores (pdp, 28/feb./2013, Nuestras galaxias vecinas, https://paolera.wordpress.com/2012/02/28/nuestras-galaxias-vecinas/).

Nuestro vecindario galáctico, crédito: ANDREW Z. COLVIN

Como en todo grupo, hay encuentros.
Cuando dos galaxias chocan, las distancias interestelares hacen que las estrella pasen entre sí minimizando la probabilidad de choques. En ese encuentro, las galaxias menores o enanas, terminan siendo asimiladas dejando corrientes de estrellas como evidencias de lo sucedido.
Esto se observa en la Vía Láctea, por ejemplo, en el caso de la galaxia enana de Sagitario y la corriente estelar observada en esa constelación. Dentro de unos 5 mil millones de años, se producirá el predicho encuentro entre la Vía Láctea y Andrómeda, lo que dejará una enorme elíptica como dominante del grupo local.

Video: Andromeda & Milky Way galaxy collision and merger

Publicado el 3 jun. 2012

A la galaxia de Andrómeda, la acompaña la compacta Messier 32 (M32).

M32 crédito de NASA / WIKISKY

Esta galaxia tiene una densidad estelar (cantidad de estrellas por unidad de volumen) que es 100 millones de veces la densidad estelar en nuestro vecindario Solar. Eso es mucho para una pequeña enana. Es más, guarda un agujero negro supermasivo más grande que el de una enana compacta. De esta manera, M32 sería los restos de una galaxia mayor que no fue totalmente asimilada por Andrómeda hace unos 2 mil millones de años.

Referencia:

pdp.

La naturaleza de J0045+41.

La galaxia de Andrómeda (M31) es una estructura galáctica similar a la Vía Láctea a unos 2,5 millones de años luz (AL) de Casa.
Hace un tiempo, en una dirección cercana a M31, se detectó una fuente de rayos X, de la que se encontró una contraparte visual. Se pensó que pertenecía a Andrómeda. Catalogada como J0045+41, este tipo de fuentes suelen estar dadas por dos objetos donde uno toma masa del otro. Esa masa cae arremolinámdose y autofriccionando, lo que provoca que se recaliente y emita rayos X. De esta manera de pensó en una apretada binaria en vecina M31.

j0045

Imagen de J0045+41 publicada en el trabajo de Trevor Dorn-Wallenstein et al.

Estudios posteriores, demostraron que al menos uno de esos objetos era un agujero negro (AN), el cual estaba tomando materia de sus vecindades proveniente de su objeto compañero.
Las variaciones detectadas, permitieron mejorar el modelo.
Todo indica que se trata de un sistema binario de ANs supermasivos. Como estos sistemas nacen de la fusión de dos galaxias, este sistema debe estar más allá de Andrómeda. La distancia a este sistema binario de ANs es unas mil veces superior a nuestra vecina, y tendrían una separación estrecha, no mayor a una centésima de AL. Para tener un aidea, la estrella más cercana al Sol (Próxima Cen) está a 4 AL; la nube de Oort, en los confines de nuestro Sistema Solar, está a casi 2 AL aproximadamente.

Este sistema tan apretado de ANs supermnasivos terminará colapsando en un sólo objeto con la consabida generación de ondas gravitatorias.
El tiempo que pasará hasta entonces, puede ir desde siglos a miles de siglos dependiendo de las masas involucradas, las que aún no se tienen.

Referencia:

Fuente:

pdp.

Las grandes nubes alrededor de M31.

No hay problema en ejercer la Astronomía sin ser astrónomo profesional.
De hecho, muchos profesionales comenzaron siendo aficionados, y más, muchos aficionados a la Astronomía realizan excelentes trabajos observacionales.
Por este motivo, dedico este artículo a la memoria del Sr. Mario Vattuone; un aficionado a la Astronomía que era un verdadero “pope” en la observación y medición de estrellas variables y de quien tomé un curso de Astronomía General en mi épocas de aficionado.

Si obtenemos un espectro de distribución de la energía del Hidrógeno, veremos que ésta se reparte de una manera discreta, mostrando líneas en determinadas longitudes de onda. A la línea de mayor longitud de onda se la llama H-alfa.

File:Emission spectrum-H.svg

Imagen de líneas del espectro del Hidrógeno. H-alfa es la primera de la derecha, la más roja. Imagen crédito de Merikanto, Adrignola publicada en Wikipedia.

La galaxia de Andrómeda (M31) es una espiral similar y vecina a la nuestra.

Andromeda and weird clouds

Imagen de M31 crédito de Rogelio Bernal Andreo publicada en Slate, Bad Astronomy.

Por su tamaño y cercanía de 2,5 millones de años luz, es visible a simple vista (si el cielo lo permite).
Esta imagen es la composición de varias tomadas en diferentes longitudes de onda (colores) para apreciar mejor todas sus características. Rodeando a la galaxia, se puede observar la existencia de nubes rojizas, se las detectó en la longitud de onda de H-alfa, una luz invisible para nuestro ojo, pero detectable con elementos sensibles a esa longitud de onda. Eso implica que tienen una cierta temperatura. Son muy tenues, por lo que se tuvo que intensificar esa parte de la imagen para poder observarlas con claridad.
Es muy improbable que esas nubes estén rodeando a Andrómeda. De ser así, para cubrir esa región del cielo a esa distancia, deberían ser tremendamente enormes; cosa que muy difícil de ser.
Lo más probable es que esas nubes sean locales, que estén en nuestra Galaxia.
Se trata sin duda de nubes de Hidrógeno calientes. La pregunta es: ¿por qué brillan?, ¿qué las calienta para que emitan luz en H-alfa?.
Una explicación sería que esas nubes están chocando con gas de mucha menor densidad, por eso no se lo observa. En ese encuentro, hay fricción, y donde hay fricción se genera calor a costa de la energía cinética o de movimiento. Así, esas nubes se frenan y se calientan emitiendo en H-alfa.

Referencia:

Fuente:

pdp.

El tamaño de IC 1101 (la mayor galaxia conocida hasta hoy – sep.2016 -)

En Astronomía siempre llamó la atención las grandes cantidades.
Es por eso que muchas veces nos preguntamos qué objeto es el más grande en su clase. En tal sentido podemos preguntarnos ¿cuál es la galaxia de mayor tamaño?. Sin duda la respuesta es la elíptica supergigante IC 1101, en el corazón del cúmulo de galaxias Abell 2029.

File:IC 1101 in Abell 2029 (hst 06228 03 wfpc2 f702w pc).jpg

IC 1101 en Abel 2019 – NASA/ESA/Hubble Space Telescope / Wikipedia.

Es la galaxia central y dominante de ese cúmulo, de hecho, la mayor cantidad de luz que recibimos de él, proviene de IC 1101. Está ubicada a unos 1000 millones de años luz (AL) de nosotros, y si bien es la mayor galaxia conocida, no está claro aún el valor de su diámetro.
No es fácil medir un objeto con bordes tan difusos como el de una galaxia elíptica tan luminosa. Por un lado, si se observan estrellas brillantes, jóvenes y azuladas, podemos estimar el tamaño de la galaxia. Se define como “radio efectivo” al radio de la galaxia dentro del cual se encuentra la mitad de la luz recibida de ella. En este caso, ese radio es de unos 200 mil AL.
Ese valor es el doble del diámetro de la Vía Láctea, y casi el valor del diámetro de la galaxia de Andrómeda. Otros estudios pretendieron hallar el valor de su tamaño total, lo que no es fácil teniendo en cuenta lo difusa que se vuelve la galaxia hacia sus extremos. Hay que considerar la existencia del halo, el cual evidentemente forma parte de la galaxia, y su luz es muy tenue, cada vez más a medida que nos alejamos de ella; luego, cuesta determinar dónde termina. Así es cómo se llegó a valores de unos 6 millones de AL de diámetro mayor (recordemos que la forma elíptica tiene dos ejes, uno mayor y otro menor).
Un verdadero monstruo.
Pero hoy en día (sep. 2016) ese valor ha sido refinado y se volvió menor. Actualmente se estima que IC 1101 tiene un diámetro de 2 millones de AL., la tercera parte del antes adoptado, pero por eso no deja de ser la ganadora del título de la mayor galaxia del Universo hasta ahora conocida.
Ese valor es casi la distancia entre nosotros y la galaxia de Andrómeda, lo que no es poco.
Pero IC 1101, podría ser ser algo menor aún.
Como es una galaxia elíptica, seguramente se formó de la unión de dos grandes espirales.
Luego, como galaxia dominante de su cúmulo, continuó asimilando a otras menores. Por cada asimilación, la galaxia tiende a “hincharse”, para luego desinflarse algo perdiendo un poco de ese tamaño alcanzado después de la asimilación; todo como parte de la “digestión” dinámica de una estructura menor.
Así es cómo IC 1101, podría estar algo hinchada por haber asimilado a otra recientemente. De ser así, debería deshincharse pero no demasiado, por lo que seguiría siendo la más grande conocida hasta hoy.

Referencias:

pdp.

 

3XJ004, el primero de su tipo en Andrómeda.

Cuando una estrella explota en forma de supernova, deja un núcleo colapsado en forma de estrella de neutrones. Este objeto suele estar rodeado de materia que al interactuar con su campo magnético en rápida rotación, emite radiación como un faro. Eso es un Púlsar.
Estos Púlsares, suelen estar acompañados de las estrellas compañeras de las que tomaban masa hasta explotar, e incluso, como estrellas de neutrones, siguen consumiéndola irradiando en rayos X a medida que la materia caen en ellas.
Los Púlsar binarios conocidos están en nuestra Galaxia.
Recientemente, revisando observaciones de la galaxia de Anrómeda, se encontró evidencias de un Púlsar binario. Los pulsos debido a su rotación son cada 1.2 segundos. Como siempre digo en estos casos, imaginemos una pelota del tamaño de una luna o pequeño planeta girando cada 1 segundo. Eso es girar rápido.

Ilustración crédito de ESA/Herschell/PACS/SPIRE/J. Fritz, U.Gent/XMM-Newton/EPIC/W. Pietsch, MPE; data P. Esposito et al. (2016).

Junto a su compañera, se orbitan cada 1,3 días. Lo llamativo de este objeto, es que se trata del primero de su especie hallado en esa galaxia vecina. Se trataría de un par de estrellas de baja a mediana masas. Catalogado como 3XJ004, el Púlsar estaría en la dirección de un brazo externo, podría pertenecer a un cúmulo globular.

Fuentes:

pdp.

And XXVIII y And XXIX ¿la familia de Andrómeda crece?

Las galaxias enanas [1], son galaxias de algunos millones de estrellas, mucho más chicas que las enormes elípticas o espirales. Pueden estar aisladas, sin pertenecer a un grupo de galaxias, o bien ser satélites de otras mayores. En este caso, suelen estar entre 600 mil años luz (AL) [2] y los 900 mil AL de distancia de su galaxia dominante.

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Imagen publicada en Arxiv.org en el trabajo de Colin T. Slater and Eric F. Bell del 8/may./2015.

En el año 2011 se descubrieron dos galaxias enanas esferoidales en las vecindades de la galaxia de Andrómeda (And) (M31) [3] . Catalogadas como And XXVIII y And XXIX, están a algo más del millón de AL y a unos 600 mil AL respectivamente de la gran M31 (And está a 2,5 millones de AL de casa).
Estas distancias están en el límite de considerarlas aisladas o vinculadas a And.
Ambas presentan evidencias de no haber tenido formación estelar reciente. Más aún, en el caso de And XXVIII, tuvo un largo período de formación de estrellas, pero eso fue en su pasado.

Referencias:

  1. http://es.wikipedia.org/wiki/Galaxia_enana
  2. http://es.wikipedia.org/wiki/Año_luz
  3. http://es.wikipedia.org/wiki/Galaxia_de_Andrómeda

Artículo relacionado:

Fuentes:

pdp.