Un nuevo método para estudiar el lado oscuro del universo

Las zonas que están alrededor de galaxias son más difíciles de estudiar porque emiten poca luz.

Una de las galaxias espirales más famosas es Messier 104, conocida como el “Sombrero” por su forma particular. Se encuentra hacia la constelación de Virgo (la ‘virgen’), a una distancia de unos 30 millones de años luz y es el objeto número 104 en el famoso catálogo de objetos de cielo profundo del astrónomo francés Charles Messier (1730 – 1817).Este La galaxia luminosa y masiva tiene una masa total de alrededor de 800 mil millones de soles y se destaca por su protuberancia nuclear dominante, compuesta principalmente por estrellas maduras, y su disco casi de canto compuesto por estrellas, gas y polvo. La complejidad de este polvo es evidente directamente frente al núcleo brillante, pero también es evidente en las franjas de absorción oscuras en todo el disco. Una gran cantidad de objetos pequeños y difusos se pueden ver como un enjambre en el halo de Messier 104. La mayoría de estos son cúmulos globulares, similares a los que se encuentran en nuestra propia Vía Láctea, pero Messier 104 tiene una cantidad mucho mayor de ellos. Esta galaxia también parece albergar un agujero negro supermasivo de alrededor de mil millones de masas solares, uno de los agujeros negros más masivos medidos en cualquier galaxia cercana y 250 veces más grande que el agujero negro de la Vía Láctea. A pesar de tener un agujero negro tan masivo en su centro, la galaxia está bastante tranquila, lo que implica que el agujero negro tiene una dieta muy estricta. Esta imagen se basa en datos adquiridos con el telescopio danés de 1,5 m en el Observatorio La Silla de ESO en Chile. , a través de tres filtros (B: 120 s, V: 100 s, R: 100 s).

Un equipo compuesto por integrantes de la Universidad de Chile y la Swinburne University of Technology de Australia publicó un hallazgo en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: descubrieron un método para estudiar el volumen que rodea una galaxia, una de las zonas del cosmos de mayor complejidad para analizar y observar debido a que casi no emite luz. “Es muy difícil investigar estas zonas porque emiten muy poca luz, pero hacerlo es clave, ya que ahí se producen procesos que influyen en la formación de galaxias”, explica Antonia Fernández, investigadora principal de este trabajo.

“Nuestro equipo desarrolló una novedosa técnica que nos permite estudiar volúmenes grandes del medio circumgaláctico, como se le conoce al espacio que rodea una galaxia y que contiene una gran cantidad de gas”, explica Antonia Fernández, Magíster en Ciencias mención Astronomía de la U. de Chile y actualmente estudiante del programa de Ph.D en Astrofísica de la Swinburne University of Technology, de Australia.

“Es muy difícil investigar estas zonas porque emiten muy poca luz, pero hacerlo es clave, ya que ahí se producen procesos que influyen en la formación de galaxias. En el pasado existían técnicas que las estudiaban, pero solamente lograban datos de pequeñas partes de dicho medio, pero ahora logramos una mejor observación de la zona completa de una galaxia individual”, detalla la joven científica de 26 años sobre los resultados de este trabajo publicado en la última edición de la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Observando una galaxia, cuya forma se asemeja a una moneda, el grupo determinó que esta expulsaba materia desde ambas caras. Para lograrlo, utilizaron el Multi Unit Spectroscopic Explorer, también conocido como MUSE, instrumento del Very Large Telescope que se encuentra en el observatorio Paranal (ESO), en el norte de Chile. El equipo empezó a trabajar con datos de esta galaxia el año 2018.

El equipo es parte del grupo de investigación internacional ARCTOMO (Gravitational-arc tomography), que se dedica a analizar datos de arcos gravitacionales, que es la curvatura de la luz producida por la gravedad de objetos masivos. “Nuestro objetivo es aplicar esta misma técnica a distintos tipos de galaxias para así obtener una idea integral sobre el rol del Medio Circumgaláctico”, indica Sebastián López, líder de ARCTOMO y académico del Departamento de Astronomía de la Universidad de Chile, quien fue guía de tesis de Antonia en su proceso de Magíster.

Junto a Antonia Fernández y el Doctor López, participaron en esta investigación, Nicolás Tejos, de la Universidad Católica de Valparaíso; Trystyn Berg, de la U. de Chile y ESO (Observatorio Europeo del SUR); Cedric Ledoux de la ESO, Pasquier Noterdaeme (Franco Chilean Laboratory for Astronomy) y Andrea Afruni de la U. de Chile, entre otros.

DICYT