Una imagen de un satélite de galaxia elíptica enana de la galaxia espiral NGC 7331, una galaxia similar a la compañera de la Vía Láctea, la gran galaxia de Andrómeda M31. Esta imagen muestra la misma exposición, pero con un énfasis creciente en características muy tenues. Este estudio revela por primera vez que esta galaxia tiene 50 años, 000 años luz de diámetro (la mitad del tamaño de la Vía Láctea), y puede estar en proceso de disolverse en el halo de NGC 7331 mientras sus estrellas son despojadas por las mareas gravitacionales. Si un extremo de esta galaxia se colocara en el centro de la Vía Láctea, el otro extremo llegaría casi al borde del disco de nuestra galaxia, mucho más allá de la ubicación del sol. Crédito:R. Michael Rich, UCLA
Los astrónomos han completado el estudio más grande hasta la fecha de las débiles afueras de las galaxias cercanas, probando con éxito un sistema de bajo costo para explorar estos sistemas estelares locales. R. Michael Rich de la Universidad de California, Los Ángeles dirigió un equipo internacional que llevó a cabo una encuesta para la colaboración de Haloes and Environments of Near Galaxies (HERON), publicado en un artículo en Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society . El equipo encontró que los diámetros de las afueras galácticas, los halos, parecen correlacionarse con el brillo y el tipo de galaxia.
Las regiones exteriores de las galaxias contienen estrellas antiguas expulsadas en colisiones con otras galaxias, así como estrellas que estuvieron entre las primeras en formarse en la historia de la galaxia. Comprender estas regiones ayuda a rastrear las estructuras invisibles de materia oscura entrelazadas con las estrellas visibles y el gas que constituyen el componente más obvio de una galaxia.
Para el estudio, el equipo utilizó un telescopio dedicado relativamente pequeño de 28 pulgadas (0,7 m) con base cerca del parque Frazier, California; Se observaron 119 galaxias en el estudio, un conjunto de datos más grande que cualquier encuesta anterior de este tipo. Las imágenes se adquirieron utilizando un chip CCD (similar al que se encuentra en las cámaras digitales), con cada píxel del chip cubriendo un área de cielo más grande que un sistema similar en telescopios más grandes. El resultado fue que en una exposición de 1 hora, el telescopio revela las capas débiles y las plumas expulsadas en las colisiones de galaxias con tanta claridad como una exposición de longitud comparable en el telescopio Canadá Francia Hawaii de 3,6 m, o un tiempo de exposición total de 21 horas utilizando un telescopio aficionado convencional. El costo total del sistema de telescopio también es económico:aproximadamente US $ 150, 000 (£ 121, 000) o menos del 10% del costo de proyectos competidores similares.
"Nos sorprendió lo poderoso que podía ser un telescopio de tan modesto tamaño", dijo Rich. "Habrá muchos peces interesantes para pescar en esta bahía particular del océano cósmico, ofreciendo una vida útil potencial de estudios con telescopios muy grandes ", añadió.
Noah Brosch, astrónomo de la Universidad de Tel Aviv y miembro del equipo, dirige dos estudios adicionales de discos de galaxias y grupos de galaxias, utilizando un telescopio idéntico de 28 pulgadas que es parte de la colaboración HERON, en el Wise Observatory de la Universidad de Tel Aviv, cerca de Mitzpe Ramon, Israel. Brosch dice:"El Universo de bajo brillo superficial esconde muchas sorpresas entre las galaxias, pequeños grupos de galaxias, y racimos gigantes; esperamos que nuestros dos telescopios hagan muchos descubrimientos ".
Esta galaxia está a 35 millones de años luz de distancia; la cola de material tiene una extensión que excede con mucho el diámetro total de la Vía Láctea. Esta imagen y las dos siguientes tienen cuatro paneles que avanzan en el sentido de las agujas del reloj para ilustrar las características de las galaxias más débiles. Si bien la cola se conoce desde hace décadas, las partes más débiles del disco revelan estrellas expulsadas aproximadamente 100, 000 años luz de la colisión que probablemente produjo la cola, resultando en la extraña estructura similar a un "hueso de perro". Si fuera visible a los ojos, la extensión total de esta galaxia sería mayor que la de la luna llena. La galaxia y el sistema de cola son varias veces el tamaño de nuestra Vía Láctea. Crédito:R. Michael Rich, UCLA
El código desarrollado por Aleksandr Mosenkov de la Academia de Ciencias de Rusia permitió al equipo medir con precisión la extensión de las galaxias. El equipo descubrió que el diámetro del halo de una galaxia está correlacionado con el brillo de una galaxia; esas galaxias más brillantes que la Vía Láctea (la galaxia en la que vivimos) muestran los halos más grandes, algunos excediendo los 600, 000 años luz de diámetro, significativamente más grande que la Vía Láctea y sus satélites. Los halos más grandes se encuentran en la ronda, galaxias rojas conocidas como galaxias elípticas gigantes (un buen ejemplo es Messier 87, ubicado en el cúmulo de Virgo) que pesan tanto como 1 millón de millones de soles, pero también se pueden encontrar halos gigantes en galaxias como la Vía Láctea que tienen un disco.
Estos muy débiles, las estrellas distantes pueden rastrear la extensión de la materia oscura asociada con estas galaxias, una posibilidad que el equipo planea explorar en el futuro. El equipo había buscado una conexión entre la evidencia de una colisión de galaxias y la cantidad de formación estelar observada en una galaxia. pero no se ve ninguno:viejo, las galaxias rojas y muertas tienen la misma probabilidad de tener colisiones visibles como una galaxia de disco con un estallido juvenil de formación estelar; en lugar de, Se ha descubierto que las colisiones se han producido principalmente en cualquier galaxia más luminosa que la Vía Láctea. "Anteriormente, un estudio como este examinaría un puñado de galaxias; una muestra de este tamaño no tiene precedentes", dijo Mosenkov.
El tesoro de imágenes se publica en el periódico, y muestra extensiones débiles previamente desconocidas y galaxias compañeras débiles. Entre las sorpresas se encuentra una galaxia enana de diámetro 50, 000 años luz, orbitando la galaxia espiral NGC 7331. NGC 4762, una galaxia de disco rojo en el cúmulo de galaxias de Virgo se ve de canto, y tiene proyecciones débiles que cambian por completo a niveles bajos de brillo de la superficie, apareciendo como un zapato. NGC 3628 parece al principio parecerse a la Vía Láctea en el borde, pero las imágenes de la encuesta muestran que su disco plano es una pequeña parte de un sistema que parece un hueso de perro conectado a una larga serpentina. Las observaciones sugieren que las colisiones de galaxias son ubicuas, y puede expulsar estrellas a cientos de miles de años luz de su galaxia de origen.
El equipo colocará todas sus imágenes científicas en el Archivo Comunitario de Ciencia Infrarroja de la NASA / IPAC, incluyendo nuevas observaciones de galaxias adicionales no discutidas en el artículo. En total, Se espera que los datos de más de 150 galaxias estén disponibles para cualquier persona en el mundo.
El telescopio de 0,7 m utilizado por Rich fue diseñado por James Riffle de Aguila, Arizona para la corporación Astro Works, pero ya no está en producción. El sistema es novedoso porque la cámara se coloca en el foco "principal", frente al espejo principal.
