Hubble observa la mecánica del movimiento estrellas en galaxia cercana

Ilustración de este artista muestra a Hubble las mediciones de la rotación de la Gran Nube de Magallanes (LMC), la galaxia de tamaño normal más cercana a nuestra Vía Láctea. La LMC aparece en el cielo del hemisferio sur, como se ve en esta imagen basadas en tierra.

Crédito de la imagen: NASA/ESA

 

Usando la vista aguda telescopio espacial Hubble de la NASA, los astrónomos han podido, por primera vez precisamente medir la tasa de rotación de una galaxia basada en el movimiento del reloj-como de sus estrellas.

 

Según su análisis, la parte central de la galaxia vecina, llamada la nube Gran de Magallanes (LMC), completa una rotación cada 250 millones de años. A nuestro Sol le toma la misma cantidad de tiempo para completar una rotación alrededor del centro de nuestra galaxia Vía Láctea.

 

El equipo de Hubble, Roeland van der Marel del Space Telescope Science Institute en Baltimore, Maryland,--y Nitya Kallivayalil de la Universidad de Virginia en Charlottesville, Virginia USA a Hubble para medir el movimiento promedio de cientos de estrellas individuales en la LMC, situado a 170.000 años luz de distancia. Hubble registró leves movimientos de las estrellas durante un período de siete años.

 

"Estudiando esta galaxia cercana mediante el seguimiento de los movimientos de las estrellas nos da una mejor comprensión de la estructura interna de las galaxias del disco," dijo Kallivayalil, "Conociendo la tasa de rotación de una galaxia ofrece una visión de cómo una galaxia se ha formado, y puede ser utilizado para calcular su masa."

 

La forma de disco de las galaxias como la Vía Láctea y la LMC generalmente giran como un carrusel. La precisión del Hubble en el seguimiento ofrece una nueva forma para determinar la rotación de una galaxia por el movimiento "sideways" propio de sus estrellas, como se ve en el plano del cielo. Los astrónomos han medido durante mucho tiempo los movimientos laterales de objetos celestes cercanos, pero esta es la primera vez que la precisión se ha convertido en suficiente para ver otra galaxia distante en su giro.

 

"La LMC es una galaxia muy importante porque está muy cerca de nuestra Vía Láctea," dijo van der Marel, quién es el autor principal de un artículo en el número 1 de febrero de la revista Astrophysical. "Estudiar la Vía Láctea es difícil porque estás estudiando desde el interior, así que todo lo que ves es extendido por todo el cielo. Es todo a diferentes distancias, y estás sentado en medio de ella. Estudio de estructura y rotación es mucho más fácil si ve una galaxia cercana desde el exterior".

 

Durante el pasado siglo, los astrónomos han calculado las tasas de rotación de galaxia observando un ligero cambio en el espectro de la luz de las estrellas. Este cambio se conoce como el efecto Doppler. En un lado de discos estelares de la galaxia, las estrellas oscilante en la dirección de Tierra mostrará un blueshift espectral, la compresión de las ondas de luz debido al movimiento hacia el observador. El balanceo de la Tierra en el lado opuesto de una galaxia de estrellas mostrará un redshift espectral, el estiramiento de la luz con longitudes de onda más rojos debido al movimiento del observador.

 

Los movimientos de Hubble recién medidos y los movimientos Doppler medidos previamente proporcionan información complementaria sobre la tasa de rotación de la LMC. Mediante la combinación de los resultados, el equipo de Hubble obtiene una vista completamente tridimensional de movimientos estelares en otra galaxia.

 

"Mediante el uso de Hubble para estudiar los movimientos de las estrellas durante varios años, en realidad, por primera vez, vemos una galaxia que gira en el plano del cielo," dijo van der Marel.

 

Hubble es el telescopio único que puede hacer este tipo de observación debido a su fuerte resolución, su estabilidad de imagen y sus 24 años en el espacio.

 

"Si nos imaginamos a un ser humano en la Luna, la precisión del Hubble nos permitiría determinar la velocidad a la que la persona crece," explicó van der Marel. "Esta precisión es crucial, porque los movimientos estelares aparentes son tan pequeños debido a la distancia de la galaxia. Piensa como un reloj en el cielo, en la cual las manos toman 250 millones de años para hacer una revolución de la LMC. Sabemos las manos el reloj no se mueve, pero incluso con Hubble tenemos que mirarlos desde hace varios años ver cualquier movimiento".

 

El equipo de investigación ha utilizado el amplio campo de la cámara 3 y cámara avanzada para estudios de Hubble para observar estrellas en 22 campos repartidos en el vasto disco de la LMC, que aparece en el cielo meridional como un objeto unas 20 veces el diámetro de la luna. Flechas en la imagen adjunta muestran la moción prevista en los próximos años 7 millones, basado en las mediciones del Hubble.

 

Cada campo observado contiene no sólo decenas de estrellas LMC, sino también un quasar de fondo, un faro brillante de luz alimentado por un agujero negro en el núcleo de la lejana galaxia activa. Los astrónomos utilizados los quásares como puntos fijo de referencia para medir el movimiento sutil de las estrellas de la LMC.

 

Esta medida es la culminación de los trabajos en curso con el Hubble para afinar el cálculo de la tasa de rotación de la LMC. Van der Marel comenzó a analizar la rotación de la galaxia en el año 2002 mediante la creación de predicciones detalladas, ahora confirmadas por Hubble, de cómo debe verse la rotación.

 

"Porque está cerca de la LMC, es un punto de referencia para los estudios de evolución estelar y las poblaciones", dijo Kallivayalil. "Para ello, es importante entender la estructura de la galaxia. Nuestra técnica para medir la tasa de rotación de la galaxia usando movimientos completamente tridimensionales es una nueva forma de arrojar luz sobre esa estructura. Se abre una nueva ventana para nuestra comprensión de cómo se mueven estrellas en las galaxias".

 

El equipo planea un paso siguiente para utilizar el Hubble para medir los movimientos estelares en la prima diminuta de la LMC, la Pequeña Nube de Magallanes, usando la misma técnica. Las galaxias están interactuando, y que también debe generar un estudio mejorado a saber cómo las galaxias están moviéndose alrededor de la otra y en los alrededores de la Vía Láctea.

 

J.D. Harrington
Headquarters, Washington
202-358-5241
j.d.harrington@nasa.gov
Donna Weaver / Ray Villard
Space Telescope Science Institute, Baltimore, Md.
410-338-4493 / 410-338-4514
dweaver@stsci.edu / villard@stsci.edu

 

Traducción: El Quelonio Volador