Un equipo internacional de astrónomos liderado por el
español David Martínez-Delgado (actualmente en la Universidad de
Heidelberg) acaba de descubrir una extraña galaxia, DGSAT I, de
propiedades extraordinarias: a pesar de su gran tamaño, que alcanza los
40.000 años luz, posee muy poco brillo superficial, lo que indica un
contenido muy pobre en estrellas. Ésta y otras galaxias similares,
denominadas 'ultradifusas', podrían estar completamente dominadas por
materia oscura.
David Martínez-Delgado es un astrónomo español que, como
muchos otros, ha encontrado un puesto de trabajo fuera de nuestras
fronteras, más concretamente en la Universidad de Heidelberg (Alemania).
La originalidad del trabajo de este astrónomo radica en la combinación
de datos
obtenidos en los mayores observatorios profesionales del mundo con
observaciones realizadas por astrónomos aficionados con telescopios
modestos. De esta manera ha venido reuniendo espectaculares ejemplos de
canibalismo galáctico como éstos que presentamos hace un tiempo en elmundo.es
Rebuscando en archivos de astrónomos aficionados dedicados a la astrofotografía, mientras trataba de identificar pequeñas galaxias que pudiesen ser satélites del Grupo Local, Martínez-Delgado se encontró con una pequeña galaxia, a corta distancia aparente de Andrómeda, que parecía desprovista de regiones de formación estelar y de contenido gaseoso. La imagen de esta galaxia (denominada DGSAT I) había sido tomada con un modestísimo telescopio de 10 centímetros de diámetro. Cotejando con imágenes de archivo del gran telescopio Subaru, que tiene un espejo de 8 metros de diámetro, resultó que las estrellas individuales de esta galaxia no aparecían resueltas (no eran discernibles de manera individual), lo que implicaba que debía estar situada a una distancia de más de 33 millones de años luz, esto es unas 13 veces más lejos que Andrómeda, por lo que DGSAT I no podía ser una satélite de la gran espiral.
Para determinar las propiedades de la galaxia resultaba imprescindible medir su distancia. Para ello, Martínez-Delgado pidió a uno de sus colaboradores que tomase un espectro con un telescopio de 6 metros de diámetro en Rusia. Esta galaxia tiene un brillo tan débil que, aún con un telescopio tan potente, la medida del espectro requirió 6 horas de exposición. A partir de estos nuevos datos fue posible medir la distancia a la galaxia, que fue finalmente estimada en unos 230 millones de años luz, esto es casi 100 veces más lejos que Andrómeda. A esa distancia y en esa región del cielo se encuentra un filamento del supercúmulo de galaxias conocido como Piscis-Perseo, por lo que los investigadores concluyeron que DGSAT I forma parte de este supercúmulo.
Mientras Martínez-Delgado y sus colaboradores corrían estas
peripecias con DGSAT I, otro equipo de astrónomos liderado por Pieter
van Dokkum de la Universidad de Yale había utilizado el experimento
Dragonfly para detectar una población de 47 galaxias ultradifusas en el
cúmulo de Coma, a unos 320 millones de años luz de la Tierra. Hace tan
solo unos días, Jin Koda (universidad de Stony Brook) y sus
colaboradores japoneses acaban de publicar la detección de casi un
millar de candidatas a galaxias ultradifusas en este mismo cúmulo usando
el telescopio gigante japonés Subaru (Hawái).
Como DGSAT I, todas estas galaxias tienen tamaños comparables al de la Vía Láctea. Pero si la Vía Láctea parece un mar de estrellas, estas galaxias ultra-difusas parecen más bien una aglomeración de nubes interestelares bastante transparentes. De hecho es posible mirar a través de ellas los objetos que se encuentran detrás.
Los modelos teóricos de galaxias predicen que virtualmente
todas las galaxias están rodeadas de grandes halos de materia oscura que
pueden llegar a representar el 75 % de la masa total de la galaxia. Sin
embargo, para explicar la supervivencia de las grandes galaxias
ultradifusas hay que suponer que éstas contienen el 98 % de su masa en
forma oscura. No obstante, este requerimiento no sería tan extremo si
las galaxias ultra-difusas fuesen objetos inestables en proceso de
rápida desintegración.
El equipo de Martínez-Delgado se encuentra ahora explorando otros cúmulos de galaxias buscando más ultra-difusas. Si se encontrases objetos con ligeras diferencias quizás pudiese establecerse una primera clasificación que diese pistas sobre el origen y evolución de tan enigmáticas galaxias.
Las primeras pruebas observacionales de la existencia de la materia
oscura fueron proporcionadas en 1933 por el astrónomo suizo Fritz Zwicky (1898-1974)
en sus estudios del gran cúmulo de galaxias en la constelación de Coma,
donde van Dokkum y Koda han detectado ahora numerosas galaxias
ultra-difusas. En la década de los 1970, la astrónoma norteamericana Vera Rubin
(nacida en 1928) confirmó la presencia de materia oscura mediante la
observación de la rápida rotación de las regiones más externas de la
galaxia de Andrómeda.
Entre las hipótesis más generalizadas sobre la naturaleza de la
materia oscura destacan las que consideran cuerpos astronómicos pequeños
y/o fríos (p. ej. estrellas enanas, planetas o nubes gaseosas) y las
que contemplan partículas elementales (neutrinos, partículas masivas
débilmente interactivas o WIMPS, axiones, etc.)
Los resultados de van Dokkum y su equipo, que fueron publicados en mayo en The Astrophysical Journal, pueden ser consultados aquí,
mientras que el artículo de Koda y colaboradores, publicado en un
número de julio de The Astrophysical Journal Letters, se encuentra aquí .
Fuente: http://www.elmundo.es/ciencia
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Más allá de Andrómeda
La galaxia ultradifusa DGSAT I
| D. Martínez-Delgado y colaboradores
obtenidos en los mayores observatorios profesionales del mundo con
observaciones realizadas por astrónomos aficionados con telescopios
modestos. De esta manera ha venido reuniendo espectaculares ejemplos de
canibalismo galáctico como éstos que presentamos hace un tiempo en elmundo.es Rebuscando en archivos de astrónomos aficionados dedicados a la astrofotografía, mientras trataba de identificar pequeñas galaxias que pudiesen ser satélites del Grupo Local, Martínez-Delgado se encontró con una pequeña galaxia, a corta distancia aparente de Andrómeda, que parecía desprovista de regiones de formación estelar y de contenido gaseoso. La imagen de esta galaxia (denominada DGSAT I) había sido tomada con un modestísimo telescopio de 10 centímetros de diámetro. Cotejando con imágenes de archivo del gran telescopio Subaru, que tiene un espejo de 8 metros de diámetro, resultó que las estrellas individuales de esta galaxia no aparecían resueltas (no eran discernibles de manera individual), lo que implicaba que debía estar situada a una distancia de más de 33 millones de años luz, esto es unas 13 veces más lejos que Andrómeda, por lo que DGSAT I no podía ser una satélite de la gran espiral.
Para determinar las propiedades de la galaxia resultaba imprescindible medir su distancia. Para ello, Martínez-Delgado pidió a uno de sus colaboradores que tomase un espectro con un telescopio de 6 metros de diámetro en Rusia. Esta galaxia tiene un brillo tan débil que, aún con un telescopio tan potente, la medida del espectro requirió 6 horas de exposición. A partir de estos nuevos datos fue posible medir la distancia a la galaxia, que fue finalmente estimada en unos 230 millones de años luz, esto es casi 100 veces más lejos que Andrómeda. A esa distancia y en esa región del cielo se encuentra un filamento del supercúmulo de galaxias conocido como Piscis-Perseo, por lo que los investigadores concluyeron que DGSAT I forma parte de este supercúmulo.
Grande pero inactiva
La estimación de la distancia permite ahora estimar el tamaño real de la galaxia DGSAT I, cuyo diámetro resulta ser de unos 40.000 años luz, típico de una gran galaxia espiral. Pero la diferencia es que DGSAT I no parece albergar estrellas jóvenes ni gas. Parece una galaxia inactiva y extremadamente diluida. Su gran tamaño unido a su pobre contenido hace que nos refiramos a ella como una 'galaxia ultradifusa'
Una galaxia ultradifusa comparada con otras galaxias bien conocidas
van Dokkum y colaboradores
Como DGSAT I, todas estas galaxias tienen tamaños comparables al de la Vía Láctea. Pero si la Vía Láctea parece un mar de estrellas, estas galaxias ultra-difusas parecen más bien una aglomeración de nubes interestelares bastante transparentes. De hecho es posible mirar a través de ellas los objetos que se encuentran detrás.
Sumergidas en materia oscura
Es un misterio cómo estas galaxias tan difusas, con tan poca masa visible, pueden mantenerse unidas sin dispersarse completamente. Para mantenerlas aglomeradas es preciso que cuenten con una cantidad de masa mucho mayor de la que aparece en las imágenes ópticas. La explicación más plausible es que tales galaxias ultradifusas estén completamente dominadas por grandes cantidades de materia oscura. Esta hipotética materia oscura no ha podido ser detectada hasta ahora directamente, pero su existencia se deduce de la rápida rotación de las regiones externas de las galaxias y de las velocidades relativas de unas galaxias respecto de otras en los cúmulos. A partir de esas medidas se concluye que la materia oscura debe ser unas 5 veces más abundante en el universo que la materia ordinaria.
El cúmulo de Virgo es muy adecuado para seguir buscando galaxias ultradifusas
Fabian Neyer
El equipo de Martínez-Delgado se encuentra ahora explorando otros cúmulos de galaxias buscando más ultra-difusas. Si se encontrases objetos con ligeras diferencias quizás pudiese establecerse una primera clasificación que diese pistas sobre el origen y evolución de tan enigmáticas galaxias.
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- Rafael Bachiller es director del Observatorio Astronómico Nacional (Instituto Geográfico Nacional) y académico de la Real Academia de Doctores de España
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