Crédito de imagen: NRAO
Los astrónomos que estudian las nubes de gas en la famosa galaxia Whirlpool han encontrado pistas importantes que respaldan una teoría que busca explicar cómo los espectaculares brazos espirales de las galaxias pueden persistir durante miles de millones de años. Los astrónomos aplicaron técnicas utilizadas para estudiar nubes de gas similares en nuestra Vía Láctea a las de los brazos espirales de una galaxia vecina por primera vez, y sus resultados refuerzan una teoría propuesta por primera vez en 1964.
La galaxia Whirlpool, a unos 31 millones de años luz de distancia, es una hermosa espiral en la constelación de Canes Venatici. También conocido como M51, se ve casi de frente desde la Tierra y es familiar para los astrónomos aficionados y ha aparecido en innumerables carteles, libros y artículos de revistas.
"Esta galaxia fue un gran objetivo para nuestro estudio de los brazos espirales y cómo funciona la formación de estrellas a lo largo de ellos", dijo Eva Schinnerer, del Observatorio Nacional de Radioastronomía en Socorro, NM. "Fue ideal para nosotros porque es una de las espirales más cercanas en el cielo", agregó.
Schinnerer trabajó con Axel Weiss del Instituto de Radioastronomía Milimétrica (IRAM) en España, Susanne Aalto del Observatorio Espacial Onsala en Suecia y Nick Scoville de Caltech. Los astrónomos presentaron sus hallazgos en la reunión de la American Astronomical Society en Denver, Colorado.
Los científicos analizaron la emisión de radio de las moléculas de monóxido de carbono (CO) en nubes gigantes de gas a lo largo de los brazos espirales de M51. Utilizando telescopios en el Radio Observatorio Owens Valley de Caltech y el radiotelescopio de 30 metros de IRAM, pudieron determinar las temperaturas y cantidades de turbulencia dentro de las nubes. Sus resultados brindan un fuerte respaldo a la teoría de que las "ondas de densidad" explican cómo los brazos espirales pueden persistir en una galaxia sin enrollarse con tanta fuerza que, en efecto, desaparecen.
La teoría de la onda de densidad, propuesta por Frank Shu y C.C. Lin, en 1964, dice que el patrón espiral de una galaxia es una onda de mayor densidad, o compresión, que gira alrededor de la galaxia a una velocidad diferente a la del gas y las estrellas de la galaxia. Schinnerer y sus colegas estudiaron una región en uno de los brazos espirales de M51 que presumiblemente acaba de superar y pasar a través de la onda de densidad.
Sus datos indican que el gas en el borde posterior del brazo espiral, que recientemente ha pasado a través de la onda de densidad, es más cálido y más turbulento que el gas en el borde delantero del brazo, que habría pasado por la onda de densidad hace más tiempo. .
"Esto es lo que esperaríamos de la teoría de la onda de densidad", dijo Schinnerer. "El gas que pasó antes por la onda de densidad ha tenido tiempo de enfriarse y perder la turbulencia causada por el paso", agregó.
"Nuestros resultados muestran, por primera vez, cómo funciona la onda de densidad en una escala nube-nube, y cómo promueve y previene la formación de estrellas en los brazos espirales", dijo Aalto.
El siguiente paso, dicen los científicos, es mirar otras galaxias espirales para ver si hay un patrón similar presente. Eso tendrá que esperar, dijo Schinnerer, porque la emisión de radio de las moléculas de CO que proporciona la información sobre la temperatura y la turbulencia es muy débil.
“Cuando el Atacama Large Millimeter Array (ALMA) entre en línea, tendrá la capacidad de extender este tipo de estudio a otras galaxias. Esperamos usar ALMA para probar el modelo de onda de densidad más a fondo ”, dijo Schinnerer. ALMA es un observatorio de ondas milimétricas que utilizará 64 antenas parabólicas de 12 metros de diámetro en el desierto de Atacama, en el norte de Chile. Ahora en construcción, ALMA proporcionará a los astrónomos una capacidad sin precedentes para estudiar el Universo a longitudes de onda milimétricas.
La galaxia Whirlpool fue descubierta por el cazador de cometas francés Charles Messier el 13 de octubre de 1773. La incluyó como el objeto número 51 en su ahora famoso catálogo de objetos astronómicos que, en un pequeño telescopio, podrían confundirse con un cometa. En 1845, el astrónomo británico Lord Rosse descubrió la estructura espiral en la galaxia. Para los astrónomos aficionados que usan telescopios en lugares de cielo oscuro, M51 es un objeto de exhibición.
El Observatorio Nacional de Radioastronomía es una instalación de la National Science Foundation, operada bajo un acuerdo cooperativo de Associated Universities, Inc.
Fuente original: Comunicado de prensa de NRAO
