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Los Astrónomos descubren que todas las galaxias giran como un reloj
Los astrónomos han descubierto que todas las galaxias giran una vez cada mil millones de años, sin importar cuán grandes sean.
M101 (también apodada la Galaxia del Molinillo de Viento) se encuentra en la constelación circumpolar del norte, Osa Mayor (The Great Bear), a una distancia de 25 millones de años luz de la Tierra. El gigantesco disco espiral de estrellas, polvo y gas tiene 170,000 años luz de diámetro o casi el doble del diámetro de nuestra galaxia, la Vía Láctea. Se estima que M101 contiene al menos un billón de estrellas. Aproximadamente 100 mil millones de estas estrellas podrían ser como nuestro Sol en términos de temperatura y vida. Es la foto más grande y más detallada de una galaxia espiral que se haya logrado con el Hubble. Brillantes racimos jóvenes de estrellas recién nacidas, azules, trazan los brazos espirales. El disco de M101 es tan delgado que el Hubble ve fácilmente muchas galaxias más distantes detrás de la galaxia. El retrato de la galaxia está compuesto en realidad por 51 exposiciones individuales del Hubble, además de elementos de imágenes de fotos desde el suelo. La imagen compuesta final mide unos increíbles 16,000 por 12,000 píxeles. Créditos: NASA , ESA, CFHT, NOAO.
La Tierra girando sobre su eje una vez nos da la duración de un día, y una órbita completa de la Tierra alrededor del Sol nos da un año.
“No es la precisión del reloj suizo”, dijo el profesor Gerhardt Meurer del nodo UWA del Centro Internacional de Investigación de Radioastronomía (ICRAR).
“Pero independientemente de si una galaxia es muy grande o muy pequeña, si pudieras sentarte en el borde extremo de su disco mientras gira, te llevaría alrededor de mil millones de años hacer todo el recorrido”.
El profesor Meurer dijo que al usar las matemáticas simples, puede mostrar que todas las galaxias del mismo tamaño tienen la misma densidad interior promedio.
“Descubrir tal regularidad en las galaxias realmente nos ayuda a comprender mejor la mecánica que las hacen funcionar: no encontrarás una galaxia densa que gire rápidamente, ni tampoco otra con el mismo tamaño pero con una densidad más baja, que rote más lentamente”, dijo. Ver animación.
Esta imagen de la Galaxia Molinete, también conocida como M101, combina datos en el infrarrojo, visible, ultravioleta y rayos X de cuatro de los telescopios espaciales de la NASA. Esta vista multiespectral muestra que las estrellas jóvenes y viejas se distribuyen uniformemente a lo largo de los brazos espirales de M101, fuertemente enrollados. Tales imágenes compuestas les permiten a los astrónomos ver cómo las características en una parte del espectro coinciden con las vistas en otras partes. Es como ver con una cámara normal, una cámara ultravioleta, gafas de visión nocturna y visión de rayos X, todo al mismo tiempo. Créditos de las imágenes: Rayos X: NASA / CXC / SAO; IR y UV: NASA / JPL-Caltech; Óptico: NASA / STScI.
El Profesor Meurer y su equipo también encontraron evidencias de estrellas más viejas que se encuentran en el borde de las galaxias.
“De acuerdo con los modelos existentes, esperábamos encontrar una población delgada de estrellas jóvenes en el mismo borde de los discos galácticos que estudiamos”, dijo.
“Pero en lugar de encontrar solo gas y estrellas recién formadas en los bordes de sus discos, también encontramos una población significativa de estrellas más antiguas junto con la delgada capa de estrellas jóvenes y gas interestelar”.
“Este es un resultado importante porque saber dónde termina una galaxia significa que los astrónomos podemos limitar nuestras observaciones y no perder el tiempo, el esfuerzo y el poder de procesamiento de la computadora al estudiar datos desde más allá de ese punto”, dijo el profesor Meurer.
“Así que debido a este trabajo, ahora sabemos que las galaxias giran una vez cada mil millones de años, con un borde afilado que se llena con una mezcla de gas interestelar, con estrellas viejas y jóvenes”.
El profesor Meurer dijo que la próxima generación de radiotelescopios, como el Square Kilometer Array (SKA), que pronto se construirá, generará enormes cantidades de datos, y saber dónde se encuentra el borde de una galaxia reducirá la potencia de procesamiento necesaria para buscar a través de los datos.
“Cuando el SKA se conecte en la próxima década, necesitaremos tanta ayuda como podamos para caracterizar los miles de millones de galaxias que pronto estos telescopios pondrán a nuestra disposición”.
La publicación del trabajo de investigación:
Material relacionado:
Los dos artículos siguientes muestran cómo se procede para determinar la velocidad de rotación de una galaxia, tomando como caso de estudio la Nube Mayor de Magallanes, primero con los datos obtenidos con el telescopio espacial Hubble y luego con los primeros datos de la misión GAIA:
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Gaia: The Stars in Motion: Magellanic Clouds Proper Motion And Rotation. by Philipp Plewa. astrobites Jan 17, 2017.
Los próximos dos artículos son ejercicios de práctica para fijar los conceptos en los elementos que intervienen en el cálculo de la rotación de una galaxia:
Tratando el tema de la rotación de las galaxias espirales no se puede dejar de hacer referencia a la Materia Oscura y su papel en la rotación de ellas. Los siguientes artículos exploran el concepto:
Sobre el trabajo de investigación de Vera Rubin que llevara a postular la existencia de la Materia Oscura:
Un trabajo realizado en 2016 pone en tela de juicio la existencia de la Materia Oscura al hallar una correlación entre la velocidad de rotación de una galaxia espiral y su masa visible:
Videos:
Charlas y Conferencias Públicas:
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