Una rara galaxia de anillos polares es «una de las más espectaculares» que los astrónomos hayan visto jamás

Las galaxias tienen muchas formas y tamaños, desde óvalos gigantes que giran lentamente y discos espirales que giran rápidamente, hasta débiles manchas esféricas e irregularidades enanas. La mayoría de las galaxias grandes y brillantes, incluida nuestra Vía Láctea, están orbitadas por una población de galaxias enanas mucho más pequeñas.

Sabemos la mayor parte de esto a partir de imágenes ópticas, ya sean tomadas con pequeños telescopios domésticos o con telescopios terrestres y espaciales especializados más grandes, que revelan la luz de miles de millones de soles distantes. Sin embargo, como descubrimos, lo que sucede más allá del brillante disco de estrellas puede ser aún más interesante.

Con los radiotelescopios, podemos mapear el brillo único de los átomos de hidrógeno que flotan libremente en todo el universo, ya sea que estén dentro de las galaxias, alrededor de ellas o acechando en los espacios solitarios entre las galaxias.

Utilizando el radiotelescopio Australian Square Kilometer Array Pathfinder (ASKAP) de CSIRO, descubrimos recientemente un cinturón de hidrógeno gigante que rodea una espiral llamada NGC 4632 en Wajarri Yamaji Country, galaxia de Australia Occidental. Los resultados se describen en un nuevo artículo en Science Monthly. Real Sociedad Astronómica.

Restos de galaxia

(Crédito de la imagen: Deg et al. 2023, MNRAS / Jayanne English / Tom Jarrett / Nathan Deg / Wallaby colaborators / CSIRO / ASKAP / NAOJ / Subaru Telescope)

NGC 4632 parece ser una estructura muy rara llamada «galaxia de anillos polares» porque los anillos de hidrógeno parecen girar en los polos del disco de la galaxia. El gas del anillo, que representa aproximadamente la mitad de la masa del sistema, probablemente fue absorbido por la galaxia compañera.

En palabras de su colega Nathan Dege de la Queen’s University de Canadá, que dirigió el nuevo estudio: «Las galaxias de anillos polares se encuentran entre las galaxias más espectaculares que podemos ver. Además de su belleza, también proporcionan información sobre su formación y pistas importantes». . Las galaxias crecen con el tiempo.»

La posición y el movimiento de estos anillos polares también pueden indicarnos la forma del halo de materia oscura invisible que los astrónomos creen que rodea a la mayoría de las galaxias.

Las galaxias espirales como NGC 4632 suelen ser ricas en gas hidrógeno frío. Este gas impulsa la formación de estrellas y, a menudo, se extiende más allá del brillante disco estelar.

En los alrededores de las galaxias espirales vemos a menudo una forma distorsionada del disco de gas. ¿Por qué pasó esto?

Parte de la distorsión puede ser causada por las galaxias que luchan con sus vecinas a través de la gravedad, robando gas que se acumula en el disco exterior de la galaxia o forma anillos polares. Este es un proceso bastante común en el crecimiento de las galaxias: se sabe que nuestra Vía Láctea se traga varias pequeñas estrellas compañeras.

Buscando hidrógeno

(Fuente de la imagen: Revista de Astronomía)

Estudié por primera vez las galaxias de anillos polares en la década de 1990, inspirada por las astrónomas Penny Sackett y Linda Sparke. Para comprender lo que estas extrañas estructuras cósmicas pueden revelar sobre la materia oscura, me asocié con Magda Arnaboldi para observar hidrógeno en la galaxia cercana NGC 4650A utilizando el Australian Telescope Compact Array (ATCA) de CSIRO, ubicado en el condado de Gomeroi, Gales, en las afueras de Narrabri. en el noroeste de Nueva Gales del Sur.

Dos proyectos a gran escala, el HI Parkes All-Sky Survey (HIPASS) y el Local Volume HI Survey (LVHIS), sentaron las bases para gran parte de mi investigación actual sobre galaxias. A medida que avanzaban los planes para un telescopio ASKAP más grande y potente, me convertí en uno de los fundadores del proyecto Wallaby, que utilizó las capacidades de ASKAP para realizar un estudio a gran escala del hidrógeno en el universo local.

(Crédito de la imagen: Cornelia Brehm)

ASKAP estará en pleno funcionamiento a finales de 2022. El telescopio está ubicado en el Observatorio Radioastronómico CSIRO Murchison Inyarrimanha Ilgari Bundara: el nombre tradicional significa «compartir el cielo y las estrellas» en lengua wajari.

ASKAP ahora produce tantos datos que necesitamos un software especializado que se ejecute en la supercomputadora Setonix en Perth no solo para generar imágenes y cubos de campo amplio, sino también para examinarlos en busca de signos de hidrógeno en galaxias distantes. Entonces podremos estudiar con más detalle las galaxias más interesantes.

Visualizando galaxias

Nuestro último artículo destaca dos galaxias que contienen estructuras inusuales (de las 600 galaxias descubiertas en nuestro primer estudio piloto).

Como dijo Dege: «El descubrimiento de dos posibles galaxias de anillos polares en el Kangaroo Pilot Survey es increíblemente emocionante porque sugiere que estos objetos pueden ser más comunes de lo que se pensaba anteriormente».

Para explorar las formas de las galaxias, solemos utilizar visualización 3D o incluso software de realidad virtual como iDaVIE.

Esperamos que el estudio completo de Wallaby revele más de 200.000 galaxias ricas en hidrógeno. Habrá muchos más objetos inusuales, como los anillos polares alrededor de NGC 4632, que podrán usarse para aprender más sobre la materia oscura.

Este artículo editado se vuelve a publicar desde The Conversation bajo una licencia Creative Commons. Lea el artículo original.