Superburbujas en el medio interestelar

La detección en las galaxias en interacción de las “Antenas” ha sido posible gracias a un novedoso método – BUBBLY- desarrollado por investigadores el IAC y con el instrumento GHaFaS, instalado en el telescopio William Herschel.

Un equipo científico liderado por el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), en colaboración con la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), ha detectado y medido una “alfombra” de burbujas expendiéndose en el medio interestelar de las “Antenas”, un par de galaxias en interacción que se fusionarán en el futuro. Para este trabajo, publicado hoy en la revista Monthy Notices of the Royal Astronomical Society, han utilizado el Telescopio William Herschel (WHT) de 4,2 m, del Grupo de Telescopios Isaac Newton (ING), ubicado en el Observatorio del Roque de los Muchachos (Garafía, La Palma). El instrumento que han usado, GHaFaS, es capaz de obtener un mapa de las velocidades de una galaxia entera usando la emisión del hidrógeno ionizado en el medio interestelar.

A la izquierda: mapa de brillo superficial de “las Antenas” en la emisión de hidrógeno ionizado. Las zonas más brillantes son las zonas ocupadas por cúmulos de estrellas masivas. A la derecha: mapa de la velocidad de expansión de las burbujas detectadas en las Antenas, impulsadas por los vientos estelares y las explosiones de supernovas de las estrellas del cúmulo. Los colores dan valores de la velocidad de expansión en cada punto del mapa. La burbuja más grande tiene un tamaño de 1.500 años luz. Crédito: IAC

Para detectar las burbujas gigantes en los discos de las galaxias han utilizado “BUBBLY”, método desarrollado por algunos de los actuales autores, y que ya fue publicado en esta misma revista científica en 2015. Las burbujas gigantes las producen los vientos estelares y las explosiones de supernovas en cúmulos de estrellas muy masivas y calientes. Su tamaño depende de la cantidad de estrellas y su masa varía desde un par hasta mil años luz. A las más grandes se las denomina con frecuencia “superburbujas”.

En el estudio publicado hoy, basado en observaciones realizadas con el instrumento GHaFaS, han aplicado el método BUBBLY a las “Antenas”, donde la interacción entre las galaxias está causando grandes regiones de formación estelar, que dan lugar a numerosos cúmulos de estrellas rodeados por burbujas gaseosas en expansión. El equipo científico ha podido calcular la energía que expulsa cada una al medio interestelar, incluso las que son demasiado pequeñas para su detección completa. Próximamente, obtendrán los resultados de la muestra.

“La importancia de las burbujas –explica Artemi Camps-Fariña, investigador del IAC y primer autor de los artículos mencionados- es que nos permiten medir los efectos de la retroalimentación originados por los cúmulos de estrellas masivas de toda la galaxia. La importancia de este efecto se está reconociendo cada vez más, pues si no se tiene en cuenta, existen serias dificultades para formular teorías de formación y evolución de las galaxias”.

Sin las burbujas, las estrellas se formarían demasiado rápido y todo el gas disponible se habría consumido cuando el Universo tuviese una décima parte de su edad actual. Las galaxias estarían en un estado pasivo y no se formarían estrellas nuevas tal y como ocurre actualmente. Incluso es posible que los procesos que dieron lugar a la vida no hubieran tenido tiempo suficiente para surgir. Sin embargo, las superburbujas producidas por la retroalimentación frenan la condensación del gas del que nacen nuevas estrellas y ello ha permitido que las galaxias como la Vía Láctea formaran estrellas durante mucho más tiempo.

“Aunque la idea básica que hemos desarrollado no es nueva –apunta John Beckman, uno de los autores de ambos artículos- nuestra habilidad para medir las propiedades de las burbujas sí lo es y nos permite cuantificar el efecto. De esta forma podemos confrontar la teoría con las propiedades observadas de las galaxias”.

Artículo:“Physical properties of superbubbles in the Antennae galaxies”, por ArtemiCamps-Fariña, et al. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society). https://arxiv.org/abs/1703.02902

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