Los astrónomos reflexionan sobre los halos alrededor de las galaxias

Un halo galáctico, o corona, se destaca como un anillo brillante etéreo en esta imagen del telescopio espacial Hubble. La imagen muestra una galaxia ampliada, debido al efecto de lente gravitacional, detrás de un cúmulo de galaxias masivo. Imagen vía ESO / NASA / ESA / A.Claeyssens / EWASS.

Cuando pensamos en galaxias, pensamos en enormes discos de miles de millones de estrellas, polvo y gas. Muchos recuerdan los molinetes gigantes. Sin embargo, con los instrumentos correctos, los astrónomos pueden ver más: halos de luz, compuestos de hidrógeno neutro, alrededor de las galaxias. El 24 de junio de 2019, el Centre de Recherche Astrophysique de Lyon anunció que sus investigadores han realizado nuevas observaciones de halos galácticos distantes, a veces llamados coronas galácticas, utilizando el instrumento MUSE en el Very Large Telescope de ESO en Chile. Los astrónomos dijeron que MUSE ve halos alrededor de casi todas las galaxias distantes que observa, pero aun así, generalmente son demasiado pequeños para mostrar muchos detalles o estructura. Para ayudar con esto, el nuevo estudio combinó las observaciones de MUSE con lo que se llama lente gravitacional para estudiar los halos con más detalle.

Las imágenes y otros datos se presentaron en la reunión anual de la Sociedad Astronómica Europea (EWASS 2019) en Lyon, Francia, el 25 de junio. Más de 1.200 astrónomos se reunieron para la reunión.

Otro halo de galaxia parcial en una imagen del telescopio espacial Hubble. Como en la imagen de arriba, la imagen muestra una galaxia ampliada, debido al efecto de lente gravitacional, detrás de un cúmulo de galaxias masivo. Imagen vía ESO / NASA / ESA / A.Claeyssens / EWASS.

Astrónomo Adélaïde Claeyssens, Ph.D. estudiante del Centre de Recherche Astrophysique de Lyon, presentó estos resultados en EWASS 2019. Explicó:

De hecho, los grupos masivos tienen la propiedad de doblar los rayos de luz que pasan a través de su centro, como predijo Einstein. Esto produce el efecto de una lupa: las imágenes de las galaxias de fondo se magnifican.

Hay dos observaciones principales que el instrumento MUSE ha podido realizar de halos hasta ahora.

La primera es donde el halo aparece como un anillo de luz casi completo que rodea una galaxia. MUSE puede enfocarse en el anillo lo suficiente como para estudiar cómo varían los gases en partes del halo. Hasta ahora, eso ha sido difícil de lograr, y los datos les dicen a los astrónomos cuán homogéneos son los gases en los halos y de qué manera se mueven alrededor de la galaxia.

En segundo lugar, la forma única en que los datos de MUSE se combinan con los efectos de lentes gravitacionales proporciona más pistas sobre cómo se formaron las galaxias en el universo primitivo.

Aquí hay un ejemplo de un mapa de cómo el gas de hidrógeno de un halo galáctico podría estructurarse alrededor de una galaxia. Las nuevas observaciones de MUSE permiten a los astrónomos ver variaciones significativas de las propiedades del gas en un halo. Dijeron que los resultados les permiten "estudiar en detalle la estructura compleja [de un halo] y el proceso físico en juego". Imagen a través de ESO / Claeyssens / EWASS.

También se han observado halos galácticos con el telescopio espacial Hubble, produciendo algunas de las imágenes en esta página. En 2015, se informó que los halos galácticos son más comunes de lo que se había pensado anteriormente.

Estos halos también se pueden observar en el espectro radioeléctrico, como en el Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) cerca de Socorro, Nuevo México. VLA observó los halos de 35 galaxias en 2015. Los astrónomos dicen que estudiar los halos galácticos con radiotelescopios les permite explorar una amplia gama de fenómenos asociados, incluida la tasa de formación de estrellas dentro del disco, los vientos de las estrellas en explosión y la naturaleza y el origen. de las galaxias campos magnéticos.

Esta es una imagen de radio tradicional de un halo galáctico, en este caso, del mini halo en el cúmulo de galaxias Perseo. Imagen vía Caltech. Lea más sobre esta imagen.

Mientras tanto, los astrónomos en Lyon dijeron que el instrumento MUSE en el Very Large Telescope produce más detalles que nunca. MUSE es un instrumento altamente especializado, según Fernando Selman, Instrument Scientist:

MUSE ha sido construido con la intención de estudiar el contenido y los procesos que ocurren en el universo primitivo, cuando se formaban las primeras estrellas y galaxias. Más cerca en el tiempo y el espacio, MUSE mapeará la distribución de la materia oscura en cúmulos de galaxias utilizando el efecto de microlente gravitacional en las galaxias de fondo. MUSE también proporcionará información detallada sobre la dinámica interna de muchas clases de galaxias con detalles sin precedentes. Ya se ha utilizado para estudiar la galaxia Sombrero en Virgo y, en el mismo grupo, un nuevo tipo de objeto recientemente descubierto: una galaxia que se destruye después de caer en el grupo y encontrar la corona gaseosa caliente del grupo.

Los hallazgos de MUSE y otras observaciones muestran cómo, como suele ser el caso en astronomía, puede haber más de lo que parece a simple vista. Las galaxias son lo suficientemente hermosas por sí mismas, pero ver sus brillantes halos los hace aún más.

El complejo instrumento MUSE en el Very Large Telescope (VLT) de ESO. Imagen vía ESO.

En pocas palabras: gracias a la instrumentación avanzada como MUSE, los astrónomos ahora pueden obtener mejores vistas no solo de galaxias distantes, sino también de los halos de luz menos conocidos que los rodean.

Vía EWASS