El telescopio espacial Hubble detecta un escudo protector que defiende un par de galaxias enanas

Los científicos han utilizado observaciones espectroscópicas de la luz ultravioleta de los cuásares para detectar y cartografiar la Corona de Magallanes, un halo difuso de gas caliente sobrealimentado que rodea las Nubes de Magallanes Pequeña y Grande. Mostrada en púrpura, la corona se extiende más de 100 000 años luz desde la masa principal de estrellas, gas y polvo que forman las Nubes de Magallanes, entremezclándose con la corona más caliente y extensa que rodea la Vía Láctea. Crédito: NASA, ESA, Leah Hustak (STScI)

Los investigadores confirman la existencia de la escurridiza Corona de Magallanes, un halo protector de gas ionizado caliente que antes solo se conocía en teoría.

Durante miles de millones de años, la

vía Láctea
La Vía Láctea es la galaxia que contiene nuestro Sistema Solar y recibe su nombre por su apariencia desde la Tierra. Es una galaxia espiral barrada que contiene un estimado de 100 a 400 mil millones de estrellas y tiene un diámetro de entre 150 000 y 200 000 años luz.

” data-gt-translate-attributes=”[{“atributo=””>VíaLáctea[{“attribute=””>MilkyWayLos compañeros cósmicos más masivos de , las Nubes de Magallanes Grande y Pequeña, han estado en un viaje tumultuoso a través del espacio, orbitando entre sí mientras son desgarrados por la atracción gravitatoria de nuestra propia galaxia.

Predicciones teóricas recientes indican que estas galaxias satélite enanas deben estar protegidas por un escudo omnipresente que impida que la Vía Láctea elimine su gas esencial para la formación de estrellas. Esta llamada Corona de Magallanes, hecha de gas sobrealimentado con temperaturas de medio millón de grados, actuaría como una especie de zona de choque cósmico alrededor de las Nubes de Magallanes, manteniendo el disco y las estrellas relativamente ilesos durante las colisiones. Aunque las simulaciones muestran que la Corona de Magallanes debería existir, la evidencia observacional sigue siendo esquiva.

Usando una combinación de la visión ultravioleta única del

telescopio espacial Hubble
El Telescopio Espacial Hubble (a menudo denominado Hubble o HST) es uno de los Grandes Observatorios de la NASA y fue lanzado a la órbita terrestre baja en 1990. Es uno de los telescopios espaciales más grandes y versátiles en uso y cuenta con un espejo de 2,4 metros y cuatro instrumentos principales que observan en las regiones ultravioleta, visible e infrarroja cercana del espectro electromagnético. Lleva el nombre del astrónomo Edwin Hubble.

” data-gt-translate-attributes=”[{“atributo=””>TelescopioespacialHubble[{“attribute=””>HubbleSpaceTelescope y el Explorador Espectroscópico del Ultravioleta Lejano, junto con el poder de sondeo de los cuásares distantes, los astrónomos finalmente han podido detectar y comenzar a mapear la Corona de Magallanes. El descubrimiento de este halo difuso de gas caliente, que se extiende más de 100.000 años luz desde la Gran Nube de Magallanes y cubre gran parte del cielo del sur, confirma la predicción. También ilumina nuestra comprensión de cómo las galaxias pequeñas pueden interactuar con galaxias más grandes sin perder el combustible necesario para la futura formación de estrellas.

La Gran Nube de Magallanes, una galaxia satélite de la Vía Láctea

A casi 200.000 años luz de la Tierra, la Gran Nube de Magallanes, una galaxia satélite de la Vía Láctea, flota en el espacio, en una larga y lenta danza alrededor de nuestra galaxia. A medida que la gravedad de la Vía Láctea tira suavemente de las nubes de gas de su vecino, colapsan para formar nuevas estrellas. A su vez, estos iluminan las nubes de gas en un caleidoscopio de colores, visible en esta imagen del Telescopio Espacial Hubble de la NASA/ESA. Crédito: NASA, ESA, Reconocimiento: Josh Lake

Durante miles de millones de años, las Nubes de Magallanes Grande y Pequeña, las galaxias satélite más grandes de la Vía Láctea, han seguido un viaje peligroso. Orbitándose unos a otros a medida que son atraídos hacia nuestra galaxia de origen, han comenzado a desmoronarse, dejando atrás rastros de desechos gaseosos. Y, sin embargo, estas galaxias enanas permanecen intactas, con una vigorosa formación estelar en curso, lo que deja a los astrónomos desconcertados.

“Muchas personas luchaban por explicar cómo estos flujos de material podrían estar allí”, dijo Dhanesh Krishnarao, profesor asistente en Colorado College. “Si este gas se eliminó de estas galaxias, ¿cómo es que todavía están formando estrellas?”

Un equipo de astrónomos dirigido por Krishnarao finalmente encontró la respuesta, con la ayuda de datos de

NASA
Establecida en 1958, la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA) es una agencia independiente del Gobierno Federal de los Estados Unidos que sucedió al Comité Asesor Nacional para la Aeronáutica (NACA). Es responsable del programa espacial civil, así como de la investigación aeronáutica y aeroespacial. Su visión es "Descubrir y expandir el conocimiento en beneficio de la humanidad." Sus valores fundamentales son "seguridad, integridad, trabajo en equipo, excelencia e inclusión."

” data-gt-translate-attributes=”[{“atributo=””>NASA[{“attribute=””>NASAEl Telescopio Espacial Hubble y un satélite retirado llamado Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer (FUSE), descubrieron que el sistema de Magallanes está rodeado por una corona, un escudo protector de gas caliente sobrealimentado. Esto envuelve a las dos galaxias, evitando que la Vía Láctea desvíe sus suministros de gas y, por lo tanto, permitiéndoles continuar formando nuevas estrellas.

Este descubrimiento, que acaba de publicarse el 28 de septiembre en la revista Naturaleza, aborda un aspecto novedoso de la evolución de las galaxias. “Las galaxias se envuelven en capullos gaseosos, que actúan como escudos defensivos contra otras galaxias”, dijo el co-investigador Andrew Fox del Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial en Baltimore, Maryland.

Hace varios años, los astrónomos predijeron la existencia de la corona. “Descubrimos que si incluyéramos una corona en las simulaciones de las Nubes de Magallanes cayendo sobre la Vía Láctea, podríamos explicar por primera vez la masa de gas extraído”, explicó Elena D’Onghia, coinvestigadora de la Universidad de Wisconsin–Madison. “Sabíamos que la Gran Nube de Magallanes debería ser lo suficientemente masiva como para tener una corona”.

Sin embargo, aunque cubre una gran parte del cielo del sur y se extiende más de 100.000 años luz desde las nubes de Magallanes, la corona es efectivamente invisible. De hecho, mapearlo requirió rastrear a través de 30 años de datos archivados para medidas adecuadas.

Los científicos creen que la corona de una galaxia es un remanente de la nube primordial de gas que colapsó para formar la galaxia hace miles de millones de años. Aunque se han visto coronas alrededor de galaxias enanas más distantes, los astrónomos nunca antes habían podido sondear una con tanto detalle como este.

“Hay muchas predicciones a partir de simulaciones por computadora sobre cómo deberían verse, cómo deberían interactuar durante miles de millones de años, pero por observación no podemos realmente probar la mayoría de ellas porque las galaxias enanas suelen ser demasiado difíciles de detectar”, dijo. Krishnarao. Debido a que están justo a la vuelta de la esquina, las Nubes de Magallanes brindan una oportunidad fantástica para estudiar cómo interactúan y evolucionan las galaxias enanas.

En busca de evidencia directa de la Corona de Magallanes, el equipo de investigación revisó los archivos del Hubble y FUSE en busca de observaciones ultravioleta de cuásares ubicado a miles de millones de años luz detrás de él. Los cuásares son los núcleos extremadamente brillantes de las galaxias que contienen agujeros negros activos masivos. Aunque los científicos razonaron que aunque la corona sería demasiado tenue para verse por sí sola, pensaron que debería ser visible como una especie de niebla que oscureciera y absorbiera distintos patrones de luz brillante de los cuásares en el fondo. Las observaciones de cuásares del Hubble se utilizaron en el pasado para cartografiar la corona que rodea la galaxia de Andrómeda.

Por analizando patrones En luz ultravioleta de 28 cuásares, los investigadores pudieron detectar y caracterizar el material que rodea la Gran Nube de Magallanes y confirmar que existe la corona. Como se predijo, los espectros de cuásar están impresos con las distintas firmas de carbono, oxígeno y silicio que forman el halo de calor.

plasma
El plasma es uno de los cuatro estados fundamentales de la materia, junto con sólido, líquido y gas. Es un gas ionizado formado por iones positivos y electrones libres. Fue descrito por primera vez por el químico Irving Langmuir en la década de 1920.

” data-gt-translate-attributes=”[{“atributo=””>plasma[{“attribute=””>plasma que rodea la galaxia.

Se requirieron espectros ultravioleta extremadamente detallados para detectar la corona. “La resolución de Hubble y FUSE fueron cruciales para este estudio”, explicó Krishnarao. “El gas corona es tan difuso que apenas está allí”. Además, se mezcla con otros gases, incluidas las corrientes extraídas de las Nubes de Magallanes y el material que se origina en la Vía Láctea.

Al mapear los resultados, el equipo de investigación también descubrió que la cantidad de gas disminuye con la distancia desde el centro de la Gran Nube de Magallanes. “Es una firma reveladora perfecta de que esta corona realmente está ahí”, dijo Krishnarao. “Realmente está envolviendo a la galaxia y protegiéndola”.

¿Cómo puede una cubierta de gas tan delgada proteger a una galaxia de la destrucción?

“Cualquier cosa que intente pasar a la galaxia tiene que pasar primero a través de este material, para que pueda absorber parte de ese impacto”, explicó Krishnarao. “Además, la corona es el primer material que se puede extraer. Mientras renuncias a un poco de la corona, estás protegiendo el gas que está dentro de la propia galaxia y capaz de formar nuevas estrellas”.

Referencia: “Observaciones de una corona de Magallanes” por Dhanesh Krishnarao, Andrew J. Fox, Elena D’Onghia, Bart P. Wakker, Frances H. Cashman, J. Christopher Howk, Scott Lucchini, David M. French y Nicolas Lehner, 28 septiembre 2022, Naturaleza.
DOI: 10.1038/s41586-022-05090-5

El Telescopio Espacial Hubble es un proyecto de cooperación internacional entre la NASA y la ESA (Agencia Espacial Europea). El Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, administra el telescopio. El Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial (STScI) en Baltimore, Maryland, lleva a cabo operaciones científicas del Hubble. STScI es operado para la NASA por la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía en Washington, DC

los Explorador espectroscópico ultravioleta lejano (FUSE) fue un proyecto de cooperación internacional entre la NASA, CSA (Agencia Espacial Canadiense) y CNES (Agencia Espacial Francesa), y estuvo en funcionamiento entre 1999 y 2007.

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