lunes, 1 de septiembre de 2014

“H-ATLAS J142935.3-002836” UNA FUSIÓN DE GALAXIAS

Simulación del efecto de lente gravitatorio (agujero negro), al pasar por delante de una galaxia de fondo.

Un equipo internacional de astrónomos liderados como autor principal del estudio, por  Hugo Messías, de la Universidad de Concepción, Chile y el Centro de Astronomía y Astrofísica de la Universidad de Lisboa, Portugal,
Logró retratar una colisión de dos Galaxias, que tuvo lugar cuando el universo tenía sólo la mitad de su actual edad.
El trabajo fue logrado mediante la utilización combinada de telescopios situados en tierra como en el espacio, más una Lente Cósmica que es “infinitamente más grande”.
En concreto se utilizó ALMA [Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array], los Telescopios APEX, VISTA, Gemini Sur, Keck II el Telescopio Espacial Hubble de la NASA/ESA,  el Telescopio espacial  Spitzer de la NASA, el conjunto Jansky Very Large Array, CARMA, IRAM y SDSS y WISE.
A lo anterior, se le agregó una lupa del tamaño de una galaxia – lente gravitacional o lente cósmico – que permitió  que se revelaran detalles que de otro modo eran invisibles.
Estas lentes cósmicas son creadas por enormes estructuras como galaxias y cúmulos de galaxias, que desvían la luz de los objetos que hay detrás de ellos debido a su fuerte gravedad — un efecto denominado de lente gravitacional o gravitatoria.


Diagrama que muestra cómo  el efecto de lentes gravitacionales alrededor de una galaxia normal, enfoca la luz proveniente de una fusión de Galaxias con formación estelar muy distante para crear una imagen distorsionada pero más brillante. Crédito ESO/M. Kornmesser

Las propiedades de este efecto lupa permiten a los astrónomos estudiar objetos que no serían visibles de otro modo y comparar directamente las galaxias locales con otras mucho más remotas, vistas cuando el universo era considerablemente más joven. Pero para que estas lentes gravitacionales funcionen, la galaxia que hace de lente y la que se encuentra detrás, alejada, deben estar alineadas de un modo muy preciso.
"Mientras los astrónomos a menudo se ven limitados por la potencia de sus telescopios, en algunos casos nuestra capacidad para ver el detalle es enormemente mejorada por lentes naturales, creadas por el universo", explica el autor principal, Hugo Messias, y añade "Estas alineaciones casuales son muy raras y tienden a ser difíciles de identificar; pero estudios recientes han demostrado que mediante la observación en longitudes de onda del infrarrojo lejano y el rango milimétrico, podemos encontrar estos casos de una forma mucho más eficiente".


H-ATLAS J142935.3-002836 (o simplemente H1429-0028 para abreviar) es una de estas fuentes y fue encontrada en el sondeo efectuado por el Herschel Astrophysical Terahertz Large Area Survey (H-ATLAS). Aunque muy débil en las imágenes del rango de luz visible, es una de las lentes gravitatorias más brillantes del infrarrojo lejano encontrado hasta el momento, aunque se esta viendo en un momento en el que el universo tenía sólo la mitad de su edad actual.
Sondear este objeto estaba en el límite de lo posible, por lo que el equipo internacional de astrónomos comenzó una extensa campaña de seguimiento con los telescopios más potentes. Los diferentes telescopios proporcionaron diferentes puntos de vista, que se combinaron para obtener la mejor imagen de este inusual objeto.
Las imágenes de Hubble y Keck revelaron un detallado anillo de luz gravitacionalmente inducido alrededor de la galaxia del frente. Estas imágenes de alta resolución también demostraron que la galaxia que ejercía de lente es una galaxia con el disco de canto — similar a nuestra galaxia, la Vía Láctea — que oscurece parte de la luz de fondo debido a las grandes nubes de polvo que contiene.
Pero este oscurecimiento no fue problema para ALMA y JVLA, puesto que estas dos instalaciones observan el cielo en longitudes de onda más largas, las cuales no se ven afectadas por el polvo. Combinando los datos, el equipo descubrió que el sistema de fondo era en realidad una colisión que está ocurriendo entre dos galaxias. Desde ese momento, ALMA y JVLA empezaron a jugar un papel clave en la caracterización de este objeto.

En particular, ALMA trazó el monóxido de carbono, que permite hacer estudios detallados de los mecanismos de formación de estrellas en las galaxias. Las observaciones de ALMA también permitieron medir el movimiento del material en el objeto más distante. Esto fue esencial para demostrar que el objeto que se observa a través de la lente es, de hecho, una colisión galáctica en curso que da lugar a cientos de nuevas estrellas cada año, y que una de las galaxias del choque aún muestra signos de rotación, una indicación de que era una galaxia de disco justo antes de este encuentro.
El sistema de estas dos galaxias en colisión se asemeja a un objeto que está mucho más cerca de nosotros: la Galaxia Antena. Se trata de una espectacular colisión entre dos galaxias que se cree que han tenido una estructura de disco en el pasado. Mientras que el sistema de las Antenas está formando estrellas a un ritmo de sólo unas pocas decenas de la masa de nuestro Sol cada año, en el mismo lapso de  tiempo en que H1429-0028 convierte una masa de gas de más de 400 veces la masa del Sol en nuevas estrellas.


Rob Ivison, Director de Ciencia de ESO y coautor del nuevo estudio, concluye: "ALMA nos ha permitido resolver este dilema porque nos ha proporcionado información sobre la velocidad del gas en las galaxias, lo que hace posible distinguir los diversos componentes, revelando la firma clásica de una fusión de galaxias. Este hermoso estudio capta una fusión galaxia en plena acción, justo en el momento en el que desencadena un estallido extremo de formación estelar".
Este trabajo se presentó en un artículo titulado “Herschel-ATLAS and ALMA HATLAS J142935.3-002836, a lensed major merger at redshift 1.027”, por Hugo Messias et al., y aparece en la versión digital del 26 de agosto de 2014 de la revista Astronomy & Astrophysics.
Fuente: ESO 1426es / Wikipedia / Servimedia / El Mundo et al.