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Las galaxias espirales como la Vía Láctea, más grandes de lo que se pensaba

Las galaxias espirales como la Vía Láctea, más grandes de lo que se pensaba
Galaxias como la M74, espiral como nuestra Vía Láctea, son más grandes y rotundas de lo que se creía previamente. Imagen cortesía de NASA.

 

Empleando el Cosmic Origins Spectrograph del Hubble, un equipo de la Universidad de Colorado-Bulder ha encontrado el halo que rodea a las galaxias.

Las galaxias espirales del tipo de nuestra Vía Láctea parecen ser mucho mayores y más robustas de lo que se pensaba hasta ahora, según revela un estudio de la University of Colorado Boulder, cuyos investigadores se han valido del Telescopio Espacial Hubble para llegar a estas conclusiones. El profesor John Stocke, miembro de esta Universidad y líder del estudio, afirma que las nuevas observaciones llevadas a cabo con el Cosmic Origins Spectrograph (COS) del Hubble, valorado en 70 millones de dólares y diseñado por este centro universitario, muestra que las galaxias espirales normales están rodeadas por halos de gas que pueden llegar a extender su diámetro hasta un millón de años luz. El diámetro estimado de la Vía Láctea es en la actualidad, por tomarla como ejemplo, de unos 100.000 años luz, y cada uno de estos años luz ocupa unos seis trillones de millas, aproximadamente.

El material de los halos de las galaxias detectado por el equipo de la CU-Boulder fue originalmente expulsado por las propias galaxias durante las explosiones de las supernovas, un producto del proceso de la formación de las estrellas. “Este gas se almacena y recicla para formar parte del halo que extiende la galaxia, regresando a su interior para revigorizar la formación de una nueva generación de estrellas. Desde varios puntos de vista, ésta es la conexión ‘perdida’ en la evolución de las galaxias que necesitábamos comprender con detalle para tener una imagen completa de todo el proceso”, afirma Stocke, miembro del departamento de Astrofísica y Ciencias Planetarias de esta universidad.

Los resultados de este estudio, en el que también han participado los profesores Michael Shull y James Green y los investigadores asociados Biran Keeney, Charles Danforth, David Syphers y Cynthia Froning por parte de la CU-Boulder y el profesor Blair Savage de la University of Wisconsin-Madison, fueron presentados por Stocke en una conferencia dictada bajo el título Intergalactis Interactions (‘Interacciones Intergalácticas’) en el Centre for Theoretical Physics in Scotland de la Universidad de Edimburgo el pasado mes de junio.

Basándose en estudios anteriores que identificaban las nubes gaseosas de oxígeno enriquecido situadas alrededor de las galaxias (obra de los científicos del Space Telescope Science Institute de Baltimore, de la Universidad de Massachussets, del Amherst College y de la Universidad de California, Santa Cruz), el equipo dirigido por Stocke determinó que cada una de las nubes contenía al menos tanta masa como todas las estrellas de sus respectivas galaxias. “Esto supuso una gran sorpresa –explica Stocke-, ya que su descubrimiento suponía la inclusión de importantes consecuencias en el concepto de cómo cambian las galaxias espirales a lo largo del tiempo”.

Además, el equipo de CU-Boulder descubrió reservas gigantes de gas, con una temperatura estimada de billones de grados Fahrenheit, que estaban rodeando las galaxias y los halos que estaban siendo sometidos a estudio. Los halos de las galaxias espirales estaban relativamente fríos en comparación con ellas, “apenas a unos cuantos miles de grados”, confirma Stocke, quien además es miembro del Center for Astrophysics and Space Astronomy (CASA) de la CU-Boulder.

Shull, profesor del departamento de Astrofísica y Ciencias Planetarias de la CU-Boulder y miembro también del CASA; enfatiza que el estudio de cada una de las galaxias gaseosas circundantes se produce en lo que podría calificarse como su “infancia”. “Pero teniendo en cuenta el periodo de vida estimado del COS del Hubble, quizás de otros cinco años, podría ser posible llegar a confirmar estas detecciones primeras, elaborar los resultados de la investigación y estudiar otras galaxias espirales del Universo”, cuenta.

Antes de las instalación del COS en el Hubble durante la misión final de servicio de la NASA en mayo de 2009, los estudios teóricos mostraban que las galaxias espirales debían poseer alrededor de cinco veces más gas de lo que estaba siendo detectado por los astrónomos. Las nuevas observaciones llevadas a cabo con un elemento de tanta sensibilidad como el COS demuestran ahora que la realidad estaba mucho más alineada con la teoría de lo que podía parecer, según afirma Stocke.

El equipo de la CU-Boulder empleó quásares distantes, los turbulentos centros de los supermasivos agujeros negros, como flashes de luz para seguir la luz ultravioleta mientras pasaba a través de los extendidos halos de gas de las galaxias que se encontraban en primer plano, desvela Stocke. La luz absorbida por el gas era descompuesta por el espectrógrafo, de forma parecida a como lo hace un prisma, en las características impresiones de color que revelaban la temperatura, densidad, velocidad, distancia y composición química de cada una de las nubes de gas.

“Este gas era muy difuso como para permitir su detección por medio de la imagen directa, así que la espectografía era el método adecuado para hacerlo”, afirma Stocke, que como integrante de CU-Boulder formó parte del equipo de esta universidad que lideró el proceso de diseño del COS, posteriormente construido por la Ball Aerospace & Technologies Corporation de Boulder para la NASA.

Durante el tiempo que los astrónomos esperan que el Telescopio Espacial Hubble se mantenga en servicio durante los próximos años no habrá más misiones de servicio. Y el Telescopio Espacial James Webb, llamado a ser el sucesor del Hubble a partir de finales de 2018, no tiene capacidades para la captación de luz ultravioleta, lo que impedirá a los astrónomos llevar a cabo estudios como éste, previene Green.

“Una vez que el Hubble cese en sus funciones, perderemos la capacidad de estudiar los halos de las galaxias quizás durante una generación completa de astrónomos” -advierte Stocke-. Pero de momento tenemos la fortuna de contar con el Hubble y su Cosmic Origins Spectrograph para ayudarnos a responder algunas de las preguntas sobre las cuestiones clave en la astronomía contemporánea”.

 
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