Los astrónomos a menudo encuentran fenómenos en sus observaciones que no solo son difíciles de explicar, sino simplemente imposibles de describir. Cuanto más miramos en el espacio, más fenómenos de este tipo encontramos. Le sugerimos que se familiarice con una docena de algunos de los fenómenos galácticos y rarezas más interesantes recopilados a lo largo de los años de minuciosa contemplación del espacio.
Galaxia Triangulum II
Situada cerca del borde de la Vía Láctea, la galaxia Triangulum II ya ha asombrado a muchos astrónomos con sus estrellas increíblemente rápidas. Nuestro diminuto vecino galáctico contiene un número récord de ellos, solo unos 1000 (en la Vía Láctea, por ejemplo, hay 100 mil millones). Sin embargo, una masa colosal acecha en Triangulum II.
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Mientras observaba esta galaxia, el gran telescopio Keck, ubicado en el volcán Mauna Kea en Hawai, observó seis estrellas que se movían mucho más rápido de lo esperado. El hecho es que la galaxia es tan oscura que solo estas seis estrellas eran visibles a través del telescopio. Sin embargo, incluso gracias a estas estrellas, los investigadores pudieron calcular las fuerzas gravitacionales del Triángulo II y su masa total. Resultó que la galaxia es más masiva que la masa combinada de todas sus estrellas.
Los científicos han descubierto que esta galaxia contiene la mayor concentración de materia oscura entre todas las galaxias estudiadas anteriormente. Sin embargo, los astrónomos franceses de la Universidad de Estrasburgo creen que la razón de una dispersión tan fuerte de estrellas y la oscuridad de la galaxia es el efecto de las fuerzas gravitacionales de las galaxias adyacentes al Triángulo II.
Una concentración tan alta de materia oscura en el Triángulo II brinda a los científicos la oportunidad directa de intentar estudiar esta extraña sustancia, que representa el 24 por ciento de la masa total del universo. Debido al hecho de que esta galaxia contiene muy pocas estrellas, prácticamente no produce radiación gamma, lo que brinda la oportunidad de detectar fuerzas de rayos X a partir de la interacción de la materia oscura. Dado que la galaxia está prácticamente muerta, estas señales deben registrarse con claridad, con poca o ninguna distorsión de la multitud de fuentes de energía cósmica presentes en áreas más "animadas".
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Anillo galáctico misterioso
Los astrónomos estadounidenses y húngaros se toparon recientemente con una estructura en el espacio que resultó ser tan grande que es difícil creer en su existencia. Esta estructura resultó ser un cúmulo de galaxias que formaron una especie de anillo que se extiende por casi 5 mil millones de años luz. Este objeto es tan grande que en el cielo nocturno en el rango óptico, parecería 70 veces más grande que el disco lleno de la luna.
Los astrónomos pudieron calcular el tamaño estimado de este anillo cósmico debido a la similitud de las siete explosiones observadas de radiación gamma, uno de los fenómenos más grandes de liberación de energía explosiva en el espacio. Los estallidos de rayos gamma ocurren típicamente cuando una estrella entra en supernova superbrillante y luego se convierte en un agujero negro.
Dado que las explosiones observadas estaban prácticamente a la misma distancia entre sí, los astrónomos asumieron que eran parte de la misma megaestructura cósmica. Por supuesto, tampoco vale la pena descartar la probabilidad del azar. La existencia de un anillo galáctico de este tamaño contradice nuestros modelos cosmológicos, que describen el límite de tamaño para los objetos más grandes del universo, que, según estos modelos, es de unos 1.200 millones de años luz.
E incluso si este anillo existe, ¿por qué es tan grande? Nadie conoce todavía la respuesta a esta pregunta. Sin embargo, hay sugerencias de que la misma materia oscura misteriosa es de alguna manera responsable de la creación de tales objetos espaciales de tamaño increíble.
Tayna Galaxy
Al combinar el poder de los telescopios espaciales Hubble y Spitzer, los astrónomos han descubierto uno de los objetos más distantes del universo. Al mismo tiempo, los científicos creen que este objeto apareció solo 400 millones de años después del Big Bang. Es decir, también es uno de los objetos más antiguos del Universo. Este objeto es una galaxia apenas visible y extremadamente descolorida, llamada Tayna, que significa "primogénito" en dialecto sudamericano. Hasta ahora, los científicos han descubierto 22 de estas galaxias "primogénitas", originadas poco después del Big Bang.
Se necesitó el poder de dos de los mejores telescopios espaciales de la humanidad para encontrar la galaxia Tayna, y mucha ayuda del cúmulo de galaxias MACS J0416.1-2403, ubicado a unos cuatro mil millones de años luz de distancia. Con una masa de un cuatrillón de soles, este cúmulo de galaxias atrae una cantidad increíble de luz, creando una lente gravitacional y permitiendo vislumbrar a Tayna, que está esencialmente detrás de él. El telescopio James Webb, que se enviará al espacio en 2018, nos dará una mejor vista de esta galaxia y proporcionará muchos más detalles sobre este representante de los primeros objetos galácticos del universo.
Niñera galáctica
Los astrónomos no están completamente seguros de su conocimiento de cómo nacen las galaxias. Generalmente se acepta que las galaxias toman toda la materia necesaria para su formación del ambiente intergaláctico. Sin embargo, existen otras suposiciones. Según uno de ellos, la formación inicial de una galaxia se produce a partir de una densa acumulación de materia oscura, alrededor de la cual comienzan a acumularse nubes de hidrógeno y otros gases, atraídas por fuerzas gravitacionales. Otra teoría es que las galaxias se forman a partir de materia de una fuente específica. La primera opción es demasiado larga para ser verificada a partir de datos de observación. Nadie vio el segundo.
Al menos hasta hace poco. Investigadores del Instituto de Tecnología de California que utilizaron el instrumento Cosmic Web Imager montado en el Telescopio Hale en el Observatorio Palomar descubrieron un disco protogaláctico (una galaxia muy joven que recién se estaba formando) ubicado a 10 mil millones de años luz de distancia. Consiste en gas caliente, cuyo volumen se ve incrementado por el gas frío que recibe la joven galaxia del filamento de la llamada Red Cósmica, junto al cual se está formando la galaxia. Los científicos creen que esta es la primera evidencia directa de la existencia de la Red Cósmica, que une todo en el universo.
Debido a la ubicación fortuita de dos cuásares en esta región del espacio, parte de la telaraña que suministra gas a la galaxia recién formada se ha calentado, lo que permite a los científicos determinar su presencia.
Gran atropello magallánico
La Gran Nube de Magallanes (LMC) y su compañera enana, la Pequeña Nube de Magallanes (MMO), son nuestras galaxias vecinas más cercanas, ubicadas aproximadamente a 160.000 y 200.000 años luz de distancia. Como las galaxias enanas más grandes cercanas a la Vía Láctea, se pueden ver fácilmente en el hemisferio sur del cielo nocturno.
Los científicos notan que algo extraño está sucediendo con el LMC. En la Nebulosa de la Tarántula, que forma parte de la LMC, los astrónomos han descubierto una verdadera incubadora de formación estelar. Pero resultó que aquí se forman muchas menos estrellas de lo que parece a primera vista.
El hecho es que alrededor del 5 por ciento de las 5900 estrellas grandes y muy grandes estudiadas ubicadas en la LMC no pertenecen a esta galaxia. BMO en realidad los robó de MMO. Los científicos llegaron a esta conclusión después de descubrir que estas estrellas giran en la dirección opuesta, en comparación con el resto. Además, la composición química de estas estrellas no es en absoluto similar a la que suele ser característica de las estrellas LMC. Estas estrellas contienen elementos mucho más pesados como hierro y calcio. Los científicos creen que tal fertilidad de la Nebulosa de la Tarántula se debe precisamente al hecho de que la LMC roba estrellas de la OMI. Además, BMO no duda en consumir gas de su vecino espacial. En este caso, el gas se acelera con tanta fuerza que "enciende" los gases residuales entre las dos galaxias.
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Galaxy Hércules A
En el centro de la galaxia Hércules A (3C 348) hay un agujero negro gigante con una masa de 2.500 millones de soles. Es 1.000 veces más masivo que toda la Vía Láctea y produce dos chorros gigantes de plasma que oscurecen prácticamente toda la galaxia en la que se encuentran. Además, que se extienden por 1,5 millones de años luz, estas corrientes de plasma oscurecen otras galaxias, incluida la Vía Láctea, que tiene un diámetro 15 veces menor. La cantidad de energía que se encuentra aquí es muy difícil de describir. El retroceso de salida de un agujero negro en el centro en el equivalente de ondas de radio es mil millones de veces mayor que el de nuestro Sol.
Esto es suficiente para hacer de Hércules A una de las fuentes de ondas de radio más brillantes jamás observadas. El rayo rosa-rojo de la imagen de arriba es un plasma de partículas atómicas y campos magnéticos acelerados a velocidades relativistas (casi la velocidad de la luz). Los cúmulos globulares voluminosos a lo largo de los bordes probablemente indiquen muchos estallidos tempranos e increíbles.
Desafortunadamente, todo esto es invisible a simple vista, es decir, es solo una representación del artista. La imagen fue creada sobre la base de datos ópticos de la cámara de campo amplio 3 del telescopio Hubble, así como observaciones del radiotelescopio Very Large Array (Super Large Antenna Array).
Antiguas enanas blancas de la Vía Láctea
Nuestra galaxia es muy antigua. Es casi tan antiguo como el propio universo. Observando la barra central de la Vía Láctea, los astrónomos han descubierto un cúmulo de 70 enanas blancas, estrellas densas y compactas con la masa del Sol (o incluso más), pero no más grandes que la Tierra.
Por supuesto, hay muchas más estrellas en la barra, pero los científicos estaban interesados en un grupo específico ubicado en relativa apertura del polvo cósmico y ubicado a unos 25,000 años luz de la Tierra.
Ahora bien, estas estrellas no son más que reliquias astronómicas, sin embargo, según los científicos, pueden decirnos cómo apareció nuestra galaxia. Se cree que algunas enanas blancas tienen más de 12 mil millones de años. Además, los científicos creen que estas enanas blancas estaban entre las estrellas que alguna vez "sembraron" nuestra galaxia. La historia de la Vía Láctea comenzó con ellos. Millones de estrellas que han completado su ciclo de vida han seguido su ejemplo, esparciendo su materia a más de 100.000 años luz.
Una galaxia increíblemente brillante
El telescopio espacial WISE de la NASA ha descubierto la galaxia más brillante jamás encontrada. Su brillo es equivalente al de más de 300 billones de soles. Los fotones de la galaxia WISE J224607.57-052635.0 en cuestión tuvieron que viajar 12.5 mil millones de años para dejarnos su mensaje y darnos una idea de cómo era realmente el universo en los albores de su nacimiento.
Esta galaxia es tan brillante que es difícil incluso mirar su imagen completa en la vista del artista, que se puede ver arriba. Sin embargo, su brillo no debe en absoluto a las estrellas. La galaxia es tan brillante por su agujero negro. Es tan masivo que incluso arroja dudas sobre nuestra comprensión de la física hasta cierto punto.
Los científicos se sorprenden de que el universo primitivo pudiera haber sido un refugio para tales objetos espaciales. Por lo general, los agujeros negros están limitados en su "glotonería", y el tiempo pasado no habría sido suficiente para que se tragaran toda la galaxia. Sin embargo, este agujero negro fue capaz de superar de alguna manera el "límite de su voracidad" varias veces, hasta alcanzar la masa que tiene ahora. Ella se ha "atiborrado" tanto que ahora libera (regurgita) una cantidad gigantesca de energía, que literalmente golpea el capullo gigante de gas que se encuentra aquí, que finalmente comienza a iluminarse con un aura deslumbrante.
Una pequeña galaxia con un agujero negro gigante
La galaxia enana ultracompacta M60-UCD1 podría cambiar nuestra comprensión de los agujeros negros y el concepto de galaxias enanas en general Tiene solo 300 años luz de diámetro, que es solo un 0,2 por ciento del tamaño de la Vía Láctea. Sin embargo, esta galaxia contiene un agujero negro con una masa equivalente a 21 millones de soles. En comparación, el agujero negro en el centro de la Vía Láctea es mucho más grande en tamaño, pero tiene una masa de solo 4 millones de soles.
Hasta hace poco, se creía que el tamaño de las galaxias y el tamaño de los agujeros negros estaban interrelacionados. Sin embargo, este descubrimiento desafió este modelo y sugiere que los tamaños de estos dos objetos espaciales pueden ser completamente inconmensurables. Y los científicos tienen una explicación para esto.
El hecho es que M60-UCD1 no siempre fue una galaxia enana. Los astrónomos de la Universidad de Utah (EE. UU.) Creen que esta galaxia fue el hogar de 10 mil millones de estrellas. Sin embargo, se acercó demasiado a su vecino galáctico más grande, que en realidad la robó. Como resultado, solo quedan unos 140 millones de estrellas en la galaxia. Esto convierte a M60-UCD1 en una de las galaxias más pequeñas con un enorme agujero negro en el centro. Sin embargo, la misma suposición de los científicos suscita otras preguntas. ¿Son las galaxias enanas grandes galaxias "fallidas", o todas han sido presa de sus vecinas más grandes en algún momento de su historia?
Galaxy EGS8p7
La galaxia EGS8p7 de 13,2 millones de años es tan antigua que no deberíamos verla. Después del Big Bang, el universo fue durante algún tiempo un cúmulo caliente de protones y electrones. Después de un período de enfriamiento, las partículas se combinaron para formar hidrógeno neutro. La conclusión es que, en este caso, nuestros telescopios no podrían detectar la luz temprana del universo, porque tendría que atravesar muchas distorsiones diferentes.
Después de la aparición de galaxias y otras fuentes de energía en el universo, reionizaron el gas, dispersaron su densa acumulación y abrieron el camino a la luz. Sin embargo, este evento ocurrió aproximadamente mil millones de años después, por lo que EGS8p7 está demasiado lejos de nosotros para que podamos verlo. Y, sin embargo, los astrónomos de alguna manera notan que pudieron capturar la línea Lyman-alfa de la galaxia, que es su tipo de código de barras. Se manifiesta cuando una estrella relativamente joven comienza a emitir luz ultravioleta en el gas circundante, dejando una firma térmica. Esta firma fue detectada por el espectrómetro MOSFIRE en el Observatorio Keck en Hawai.
Y, sin embargo, la línea Lyman-alfa de la galaxia EGS8p7 debería haber permanecido oculta por el hidrógeno neutro opaco temprano. Los astrónomos no están del todo seguros de cómo la luz de EGS8p7 logra atravesar tal obstáculo. Se presume que la radiación de las estrellas locales es tan poderosa que reionizó parte del universo mucho antes que otras galaxias.
Anillo de Andrómeda
Nuestro vecino más cercano, la galaxia de Andrómeda (M31), está rodeado por un anillo gigante (o halo). La propia Andrómeda tiene el doble del tamaño de la Vía Láctea y se extiende a más de 200.000 años luz. Además, su halo ocupa un espacio de unos 2 millones de años luz. Actúa como un faro para los astrónomos que buscan cuásares aquí. La luz ultravioleta que alcanzó los instrumentos científicos del Telescopio Espacial Hubble dio a los científicos la idea de cómo podría formarse un anillo de gas tan gigante alrededor de Andrómeda.
Parcialmente hecho de gas galáctico, el anillo es una especie de enorme depósito de materia para las estrellas futuras y emergentes. También es rico en elementos pesados producidos por supernovas, ubicadas en los límites de Andrómeda y expulsados más allá de sus límites. Desafortunadamente, el anillo en sí es invisible para el ojo humano, pero en el cielo nocturno tendría 100 veces el diámetro de la luna llena.
