Esta imagen del telescopio espacial Spitzer de la Nasa es de la galaxia espiral, NGC 2841. Situada a unos 46 millones de años luz de la Tierra en la constelación de la Osa Mayor, esta espectacular galaxia está ayudando a los astrónomos ha resolver uno de los más viejos enigmas en la astronomía: ¿Por qué las galaxias se ven tan planas, con estrellas esparcidas uniformemente por todos lados? Un equipo internacional de astrónomos ha descubierto que los ríos de estrellas jóvenes fluyen desde su caliente y densos viveros estelares, dispersandose para formar la gran y plana distribución que observamos en galaxias espirales como ésta.
La imagen es un compuesto de tres diferentes longitudes de la camara de infrarrojos del Spitzer. La menor longitud de onda se muestra en azul, y en su mayor parte muestra las estrellas mas viejas de NGC 2841, así como estrellas en primer plano de nuestra propia galaxia la Vía Láctea. La áreas más frias se destacan en rojo, y muestran el polvo y gas de regiones de la galaxia. El azul muestra la luz infrarroja de 3,6 micrones, el verde representa a la luz de 4.5 micrones y el rojo el de 8,0 micrones luz. La contribución de las estrellas medida en 3,6 micrones ha sido restada de la imagen de 8,0 micrones para aumentar la visibilidad de las características del polvo.
Aquí vemos dos vistas diferentes de la galaxia espiral, Messier 81. A la izquierda es una imagen tomada en luz azul, mientras que a la derecha es una versión especialmente procesada de una imagen tomada con la camara de infrarrojos(IRAC) en 4,5 micrones del telescopio espacial Spitzer). La imagen procesada muestra una gran cantidad de pequeños arcos, cada uno de estos arcos representa una corriente de estrellas jóvenes en el disco de la galaxia.
Observando la galaxia en el infrarrojo es la única manera de ver directamente las estrellas jóvenes, ya que el velo de polvo y gas que los rodea es opaco a la luz visible, pero transparente en el IR.Incluso si la imagen infrarroja no fuera procesada la imagen estaria dominada por la luz del disco plano mas viejo de la galaxia, por encima de la debil luz de las jóvenes estrellas. Utilizando una técnica matemática llamada filtrado de Fourier permitió al equipo seleccionar estructuras sobre la escala física sobre las cuales ocurre la formación de estrellas, revelando estas corrientes de estrellas jóvenes que fluyen fuera de sus viveros estelares.
M81 es una de varias galaxias que se observaron de esta forma. Tomadas en conjunto, esta muestra ,es la primera vez que corrientes de jóvenes estrellas se han descubierto en los discos de galaxias a millones de años luz de distancia, rellenando el "eslabón perdido" en la evolución de los discos galacticos
"Cuando se mira a los discos de las galaxias en el infrarrojo aparecen remarcablemente planos. Todas las estrellas viejas estan uniformemente distribuidas. Sin embargo, las estrellas no nacen de esa manera, ellas estan naciendo en racimos parecidos al grupo de las Pleyades o asociaciones de jóvenes estrellas como la constelación de Orion de nuestra propia galaxia La Via Lactea. Así que la pregunta es - ¿por qué los discos de las galaxias son planos? Dice el jefe del equipo David Block, de la Universidad de Witwatersrand en Sudáfrica.
Los astrónomos saben que los grupos donde las estrellas se forman comienzan a desaparecer cuando sus edades alcanzar varios cientos de millones de años. Unos pocos mecanismos son pensados para explicar esto: algunos grupos se evaporan cuando movimientos al azar expulsan las estrellas una por una, y otros grupos se dispersan, como resultado de colisiones entre las nubes, donde ellos nacieron. Al observar los mecanismos que operan a mayor escala y aún, filtrando el movimiento causado por la rotación de la galaxia alrededor de su centro ,los racimos de los grupos de jóvenes estrellas se dispersan.
"Nuestro análisis ahora responde al gran enigma. Tras encontrar una gran cantidad de corrientes de estrellas jóvenes en todos los discos de las galaxias que estudiamos, vemos que el mecanismo para dispersar los grupos de jóvenes estrellas, se haya filtrando el movimiento de la galaxia madre. Estas corrientes son el "eslabón perdido" que necesitamos para entender cómo los discos de las galaxias evolucionan ,al mirar la manera en que lo hacen ", dijo Block.
Crucial para este descubrimiento fue encontrar una forma para las imágenes previamente ocultas de jóvenes corrientes estelares en galaxias a millones de años luz de distancia. Para hacer esto el equipo utilizo observaciones infrarrojas de alta resolucion desde el telescopio Spitzer.
Usando infrarrojos en vez de luz visible para ver las galaxias permitió al equipo seleccionar solo las estrellas con la edad correcta ,es decir cuando las estrellas están empezando a extenderse fuera de sus agrupaciones.
"Spitzer observa en el infrarrojo, donde 100 millones de viejas estrellas dominan la luz", señaló el co-autor Bruce Elmegreen, de la División de Investigación de IBM en Nueva York. "Las regiones más jóvenes brillan más en luz visible y ultravioleta delespectro,y las regiones de mayor edad son demasiado débiles para verlas. Por lo tanto, podemos filtrar todas las estrellas que no queremos después de la toma de fotografías con una cámara infrarroja".
El Infrarrojo es también importante porque la luz en esta parte del espectro puede penetrar en las densas nubes de polvo en torno a los grupos donde las estrellas se forman.
"El polvo bloquea la luz óptica de las estrellas muy eficazmente", dijo Robert Gehrz de la Universidad de Minnesota, "pero la luz infrarroja con su longitud de onda mas larga penetra bien las partículas de polvo que bloquean nuestra vision. Esto permite que la luz infrarroja de estrellas jóvenes sea vista más claramente. "
Pero incluso cuando las imágenes son tomadas en el infrarrojo, siguen siendo dominadas por la luz de los discos planos mas viejos de las galaxias, ocultando la débil pistas de grupos de jóvenes estrellas dispersandose. Manipulaciones matemáticas especiales son necesarias para seleccionar los grupos, cuyas débiles pistas todavía pueden ser vistas, precisamente porque no estan en el plano galactico.
Ivanio Puerari miembro del equipo del Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica en Puebla, Mexico utilizo una técnica inventada por el matemático Jean Baptiste Fourier en los primeros años de 1800. La técnica espacial es efectivamente un filtro que selecciona la estructura sobre la escala física donde la formación de estrellas se produce. "Las estructuras no pueden ser vistas sobre las imágenes originales de Spitzer con el ojo humano", señaló Puerari.
"La combinación de el filtrado de Fourier e imágenes infrarrojas de las regiones altamente iluminadas de solo el tamaño y la edad adecuadas, develan cuantas corrientes de estrellas, hay en los discos de las galaxias, esto era inimaginable hace un año. Este descubrimiento sigue poniendo de relieve el enorme potencial del Telescopio Espacial Spitzer para hacer contribuciones que ninguno de nosotros podría haber soñado posible ", comentó Giovanni Fazio del Centro Harvard-Smithsoniano para Astrofísica, jefe del Spitzer Infrared Array Camera equipo utilizado para tomar las imagenes, y coautor del descubrimiento.
"Galileo, como astrónomo y matemático, hubiera estado orgulloso. Es una maravillosa interacción el uso de las observaciones astronómicas y matemáticas y las computadoras,hace exactamente 400 años desde que Galileo utilizó su telescopio para examinar nuestra galaxia la Vía Láctea en 1609", concluyó Fazio .
Debra Elmegreen, Maria Mitchell, profesor de Vassar College y el Presidente electo de la American Astronomical Society también fueron miembros del equipo. Los resultados aparecieron en el 20 de marzo de 2009 en Astrophysical Journal.
fuente de la informacion:
http://www.spitzer.caltech.edu/Media/happenings/20090430/
