Uno de los mayores desafíos de la astronomía es localizar objetos en el espacio que están oscurecidos por la luz de cerca, objetos más brillantes. Además de hacer que los planetas extrasolares sean muy difíciles de visualizar directamente, este problema también se entromete en las encuestas del Universo local, donde los astrónomos son incapaces de detectar galaxias enanas y aisladas debido a todas las más brillantes que las rodean.

Debido a esto, los astrónomos no pueden hacer un inventario completo de las pequeñas galaxias en el volumen de espacio que rodea a la Vía Láctea (también conocido como el volumen local). Sin embargo, gracias a los esfuerzos de un astrónomo aficionado y un equipo internacional de científicos, Recientemente se descubrió una galaxia esferoidal enana acechando detrás de la galaxia de Andrómeda. El descubrimiento de este objeto, llamado Donatiello I, podría ayudar a los astrónomos a aprender más sobre el proceso de formación de galaxias.

El estudio que describe estos hallazgos apareció recientemente en la revista Astronomía y Astrofísica . El equipo de investigación estuvo dirigido por David Martínez-Delgado del Centro de Astronomía de la Universidad de Heidelberg, e incluyó a miembros del Instituto de Investigación en Ciencias Fundamentales (IPM) en Teherán, el Instituto Nacional de Astrofísica (INAF), el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), el Observatorio Astrofísico Especial de Rusia, Nuovo Orione, y múltiples observatorios y universidades.

En el presente, el modelo cosmológico más ampliamente aceptado (el modelo Lambda-CDM) predice que hay una gran cantidad de pequeños halos de materia oscura en el Volumen Local, pero no está claro cuántos de ellos están asociados con la materia bariónica (es decir, cúmulos de estrellas y galaxias enanas). Como tal, la capacidad de hacer un inventario completo de galaxias enanas y aisladas ayudaría a resolver esta cuestión y permitiría a los astrónomos aprender más sobre la historia de la formación de galaxias.

Como dijo el Dr. Martínez-Delgado Universo hoy vía correo electrónico:

"Existe una discrepancia entre el número observado de sistemas de baja masa en el Grupo Local y sus alrededores y el predicho en las simulaciones cosmológicas. Es necesario un censo completo de galaxias enanas para comprender el origen real de este problema, como por ejemplo, los ingredientes y suposiciones en el cálculo de simulaciones cosmológicas o la falta de observaciones profundas necesarias para rastrear el sistema de brillo superficial más bajo en el universo local. El censo de galaxias enanas puede arrojar luz sobre cuestiones clave sobre la formación y evolución de las galaxias ".

Desafortunadamente, la creación de un inventario de este tipo presenta muchos problemas, no es el menor de los cuales es el hecho de que ninguna gran escala, Hasta ahora han sido posibles los estudios de imágenes profundas. Mientras que encuestas como la encuesta Sloan Digital Sky Survey (SDSS) o la encuesta PANoramic Survey Telescope and Rapid Response System (PanSTARR) han sido exhaustivas, tienen límites de brillo de la superficie (~ 24,5-25 magn / parcsec²) que son demasiado altos para detectar objetos más débiles.

Otro problema son los límites de los estudios de radio para detectar estas galaxias, como los que realiza la encuesta Arecibo Legacy Fast Arecibo L-Band Feed Array (ALFALFA). Usando este método, los astrónomos buscan gas hidrógeno en las líneas espectrales de objetos distantes. Pero dado que las galaxias de bajo brillo superficial tienen un contenido de gas insignificante, no aparecen en tales encuestas.

Como explicó Martínez-Delgado, es por eso que el único medio para detectarlos en la actualidad es a través de imágenes ultraprofundas, que se adapta bien a los astrónomos aficionados:

"Es decir, la única forma de encontrarlos es mediante imágenes ultraprofundas en amplias áreas del cielo. Los telescopios aficionados pueden obtener imágenes ultraprofundas de galaxias cercanas o campos de cielo amplios con un brillo superficial que alcanza el límite de brillo superficial de 29 magn / arcsec2 o más. Esto proporciona una nueva oportunidad de descubrimiento para los aficionados en el campo de la evolución de las galaxias. un tema que no era factible para los aficionados hace una década. La nueva generación de encuestas a gran escala (por ejemplo, LSST) también tendrá un impacto tremendo en este tema de investigación.

Uno de esos astrónomos aficionados fue el responsable del descubrimiento de la galaxia esferoidal enana:un astrónomo aficionado italiano llamado Giuseppe Donatiello. Con un telescopio de 12,7 cm, Donatiello capturó un mosaico de imágenes profundas de la galaxia de Andrómeda en 2016, cuyo propósito era detectar las corrientes estelares, satélites, galaxias y corrientes difusas que se habían descubierto recientemente alrededor de Andrómeda.

Fue mientras examinaba una de estas imágenes (el 3 de septiembre, 2016), Donatiello notó la presencia de un objeto ubicado a un grado de la estrella Mirach (beta Andromedae). Este objeto fue luego confirmado por Martínez-Delgado y sus colegas utilizando imágenes de archivo de la SDSS, y por las observaciones de seguimiento realizadas el 27 de noviembre de 2016.

Estos se realizaban utilizando el Telescopio Nazionale Galileo (TNG) de 3,58 metros y el Gran Telescopio Canarias (GTC) de 10,4 metros, ambos ubicados en el Observatorio Roque de Los Muchachos del IAC en la isla de La Palma, España.

Esto permitió al equipo determinar la distancia de las galaxias enanas a la Tierra, para resolver y estudiar sus estrellas, y confirmar que de hecho se trataba de una galaxia enana en las proximidades del Grupo Local. Este descubrimiento no solo demostró la efectividad de los estudios ultraprofundos realizados por astrónomos aficionados, también tiene una importancia inmensa cuando se trata del estudio de galaxias enanas de baja luminosidad.

"Donatiello puedo ser una galaxia aislada que detuvo su formación estelar hace mucho tiempo, ", dijo Martínez-Delgado." Es difícil entender qué mecanismo fue el responsable de esta formación estelar apagada cuando no hay interacción con ninguna galaxia anfitriona masiva, como en el caso de Donatiello I. "

Debido a este descubrimiento, Las galaxias enanas aisladas podrían servir como laboratorios para probar las teorías de la formación de estrellas en sistemas de baja masa. Esto sería de gran utilidad para los cosmólogos que realizan simulaciones para comprender mejor la historia de la formación de estrellas en las galaxias del Grupo Local. lo que podría ayudar a resolver las discrepancias antes mencionadas entre la astronomía observacional y la cosmología.

Y como concluyó Martínez-Delgado, el descubrimiento de esta galaxia enana también abre oportunidades para estudios adicionales en la región:

"Donatiello podría ser uno de los miembros más brillantes de una gran población de aislados, galaxias enanas sueltas que permanecen sin descubrir alrededor del Grupo Local. Una comparación estadística de estas observaciones es extremadamente importante para probar las predicciones de las simulaciones cosmológicas de última generación. Creo que su descubrimiento debe fomentar un estudio más sistemático de este tipo de sistemas de bajo brillo superficial con instrumentos modestos ".

Este descubrimiento es uno de los muchos que demuestra cómo las mejoras en la tecnología y el intercambio de datos están permitiendo nuevas oportunidades para los astrónomos aficionados. Hoy dia, personas con su propio equipo, el conocimiento y el acceso a las bases de datos científicas pueden contribuir al proceso de descubrimiento.

Y con instrumentos de próxima generación que miran más al cosmos y con mayor detalle, es probable que veamos más objetos que antes eran indetectables. Estos y otros descubrimientos nos enseñarán mucho sobre cómo surgió nuestro Universo.