15 jun. 2014

El Observatorio Chandra revela cientos de fuentes de rayos X provenientes de la galaxia del remolino

Mediante una captura de larga exposición (a través de años de observaciones), el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA ha fotografiado una galaxia espiral similar a la Vía Láctea donde se aprecian cientos de objetos puntuales brillando en rayos X.
La galaxia, denominada oficialmente M51 o NGC 5194, es más conocida por su apodo de “Galaxia del Remolino". Al igual que la Vía Láctea, esta galaxia tiene prominentes brazos espirales repletos de polvo y estrellas. M51 se encuentra a unos 30 millones de años luz de la Tierra, y su especial orientación dando la cara a la nuestro planeta nos da una perspectiva que nunca podremos obtener de nuestra propia espiral, nuestro hogar galáctico.
Mediante el uso del Chandra, los astrónomos pueden mirar este tipo de estructuras para descubrir cosas que sólo se pueden detectar en las radiografías. En esta nueva imagen compuesta (para verla en todo su esplendor visitar la página del Observatorio Chandra), los datos obtenidos por el Chandra se muestran en púrpura; mientras que los datos ópticos provienen del telescopio espacial Hubble son de color rojo, verde y azul.
M51. Galaxia del Remolino. Crédito: Chandra X-Ray Observatory
La mayoría de las fuentes de rayos X son sistemas binarios de rayos X (XRBs). Estos sistemas están formados por pares de objetos, donde una estrella compacta, ya sea una estrella de neutrones o, más raramente, un agujero negro , está capturando material de una estrella compañera en órbita. El material que cae se acelera por el intenso campo gravitacional de la estrella compacta y se calienta a millones de grados, el resultado es la producción de una fuente de rayos X luminosa. Las observaciones del Chandra revelan que al menos diez de los XRBs en M51 son lo suficientemente brillantes como para contener agujeros negros. En ocho de estos sistemas los agujeros negros están probablemente capturando el material de estrellas compañeras que son mucho más masivas que el sol.
Debido a que los astrónomos han estado observando a M51 durante una década con el Chandra, tienen información importante acerca de cómo las fuentes de rayos X que contienen agujeros negros se comportan y evolucionan con el tiempo. Los agujeros negros con compañeras estelares masivas se han mostrado consistentemente brillantes durante los diez años de observaciones del Chandra. Estos resultados sugieren que las estrellas de gran masa en estas fuentes de rayos-X también tienen fuertes vientos que permiten un flujo constante de material hacia el agujero negro.

Una diferencia entre la Vía Láctea y la Galaxia del Remolino M51 es que esta última está en medio de la fusión con una galaxia compañera más pequeña, la cual se observa en la parte superior izquierda de la imagen. Los científicos creen que esta interacción galáctica está provocando olas de formación estelar. Las más masivas de las estrellas recién formadas evolucionarán hacia su muerte en unos pocos millones de años, al cabo de este tiempo colapsarán para formar estrellas de neutrones o agujeros negros. La mayoría de los XRBs que contienen agujeros negros en M51 se encuentran cerca de las regiones donde se están formando estrellas, mostrando su conexión con la colisión galáctica en sentido, si se quiere, contrario.

Estudios anteriores de la Galaxia del Remolino con el Chandra revelaron algo más de 100 fuentes de rayos-X. El nuevo conjunto de datos, lo que equivale a alrededor de 900 mil segundos de tiempo de observación del Chandra, revela casi 500 fuentes de rayos-X. Cerca de 400 de estas fuentes se cree que se encuentran dentro de M51. Los restantes podrían estar delante o detrás de la propia galaxia.

Como se puede ver en la imagen, hay muchas zonas de la galaxia de color púrpura. De allí también se emiten rayos X, los cuales son gran parte de la emisión misma que proviene de M51. Esta emisión se debe al gas interestelar que ha sido calentado por supernovas cercanas, por explosiones de estrellas masivas.

Pf: Mariano Miguel Lanzi

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