La galaxia espiral del Molinillo Austral

Una cámara diseñada para revelar los secretos más profundos de nuestro Universo captura la galaxia del Molinillo Austral con un detalle espectacular

8 Febrero 2021

La Dark Energy Camera (DECam), que fue diseñada originalmente para el Estudio de Dark Energy, logró capturar una de las imágenes más profundas jamás tomadas de Messier 83, una galaxia espiral conocida también como la Galaxia del Molinillo Austral. Fabricado por el Departamento de Energía de los Estados Unidos, DECam está montado en el Telescopio Víctor M. Blanco de 4 metros en el Observatorio Interamericano Cerro Tololo (CTIO), un programa del NOIRLab de NSF.

Los entusiastas de la astronomía podrían preguntarse por qué se usaría una cámara llamada Dark Energy Camera (DECam) para obtener imágenes de una sola galaxia espiral. De hecho, DECam ya terminó su trabajo principal, ya que el instrumento se utilizó para completar el Estudio de Energía Oscura, que se realizó entre 2013 y 2019. Como muchas personas, en lugar de disfrutar de una jubilación tranquila, DECam permanece activa. Los miembros de la comunidad astronómica pueden solicitar tiempo para usarlo, y los datos recopilados se procesan y se ponen a disposición del público [1], gracias al Astro Data Archive en el Centro de Datos para la Comunidad Científica (CSDC por sus siglas en inglés) de NOIRLab de NSF. El funcionamiento continuo de DECam también hace posible conseguir imágenes tan detalladas como esta.

Messier 83, o el Molinillo Austral se encuentra en la constelación sur de Hydra y es un cuerpo celeste ideal para una hermosa imagen astronómica. La galaxia está orientada hacia la Tierra casi completamente de frente, lo que significa que podemos observar su estructura en espiral en gran detalle. La galaxia se encuentra a unos 15 millones de años luz de distancia, lo que la convierte en una vecina, en términos astronómicos. Tiene un diámetro de alrededor de 50.000 años luz, por lo que es diminuta en comparación con nuestra Vía Láctea, que tiene un diámetro de 100.000 a 200.000 años luz. Sin embargo, el Molinillo Austral probablemente es una buena aproximación de cómo vería nuestra Vía Láctea una civilización alienígena distante.

Se utilizaron seis filtros diferentes en DECam para crear esta imagen. Los filtros permiten a los astrónomos seleccionar en qué longitudes de onda de luz desean ver el cielo. Esto es crucial para las observaciones científicas, cuando los astrónomos requieren información muy específica sobre un objeto, pero también permite crear imágenes coloridas como esta. La observación de objetos celestes, como el Molinillo Austral, con varios filtros diferentes significa que se pueden seleccionar diferentes detalles. Por ejemplo, las zonas oscuras que se curvan a través de la galaxia son en realidad líneas de polvo que bloquean la luz. En contraste, los puntos rojos brillantes agrupados son causados ​​por gas de hidrógeno caliente y brillante (que los identifica como centros de formación de estrellas). Los rastros de polvo y el gas ionizado dinámico tienen diferentes temperaturas y, por lo tanto, son visibles en diferentes longitudes de onda. Los filtros permiten que ambos se observen por separado y luego que se combinen en una imagen compleja. En total se utilizaron 163 exposiciones DECam, con un tiempo de exposición total combinado de más de 11,3 horas, para crear esta imagen de Messier 83.

Pero estas observaciones no se hicieron solo para obtener una imagen bonita, también están ayudando a prepararse para las próximas observaciones del Observatorio Vera C. Rubin, un programa futuro de NOIRLab. A partir de 2023, y en diez años de funcionamiento, el Observatorio Rubin llevará a cabo un estudio sin precedentes denominado Estudio del Legado del Espacio y Tiempo (LSST por sus siglas en inglés). "Las observaciones de Messier 83 son parte de un programa en curso para producir un atlas de fenómenos que varían en el tiempo en las galaxias cercanas del Sur, en preparación para el Estudio del Legado del Espacio y Tiempo del Observatorio Rubin", explicó la investigadora principal de las observaciones de DECam de Messier 83, Monika Soraisam, de la Universidad de Illinois. “Estamos generando curvas de luz multicolor de estrellas en esta galaxia, que se utilizarán para dominar la avalancha de alertas que se espera que genere el  LSST, utilizando una infraestructura de software de última generación como el Agente de alerta ANTARES de NOIRLab". [2]

Fabricado por el Departamento de Energía de los Estados Unidos (DOE), DECam está montado en el telescopio Víctor M. Blanco de 4 metros en CTIO en Chile. DECam es un potente instrumento que utiliza 74 dispositivos de carga acoplada (CCD) de alta sensibilidad para tomar imágenes. Los CCD son los mismos dispositivos que se utilizan para tomar fotografías en los teléfonos móviles de todos los días. Por supuesto, los CCD en DECam son mucho más grandes y fueron diseñados específicamente para recolectar luz roja muy tenue de galaxias distantes. Esta capacidad fue crucial para el propósito original de DECam, el Estudio de Energía Oscura. Este ambicioso estudio examinó una de las preguntas más fundamentales del Universo: ¿por qué nuestro Universo no solo se expande, sino que se expande a un ritmo acelerado? Durante más de cinco años, DECam examinó los cielos, obteniendo imágenes de las galaxias más distantes para recopilar mayor cantidad de datos que permitan a los astrónomos investigar más a fondo nuestro Universo en aceleración. Tomar imágenes hermosas como ésta debe parecer mucho más simple para DECam.

“Si bien DECam cumplió su objetivo original de completar el Estudio de Energía Oscura, continúa siendo un recurso valioso para la comunidad astronómica, capturando panorámicas de objetos como Messier 83 que deleitan los sentidos y mejoran nuestra comprensión del Universo”, explicó Chris Davis, Director de Programa de NOIRLab en la Fundación Nacional de Ciencias.

Notas

[1] Los datos de DECam suelen tener un período de propiedad de 18 meses para permitir a los investigadores principales tengan tiempo para realizar su investigación antes que los datos sean publicados libremente para que cualquiera pueda usarlos.

[2] ANTARES es un herramienta de software elaborada en NOIRLab para procesar información de objetos que experimentan variaciones en el cielo nocturno, y además ayuda a distribuir la información a la comunidad astronómica.

Más Información

NOIRLab de NSF (Laboratorio Nacional de Investigación en Astronomía Óptica-Infrarroja de NSF), el centro de EE. UU. para la astronomía óptica-infrarroja en tierra, opera el Observatorio internacional Gemini (una instalación de NSF, NRC–Canada, ANID–Chile, MCTIC–Brasil, MINCyT–Argentina y KASI – República de Corea), el Observatorio Nacional Kitt Peak (KPNO), el Observatorio Interamericano Cerro Tololo (CTIO), el Centro de Datos para la Comunidad Científica (CSDC) y el Observatorio Vera C. Rubin (en cooperación con SLAC National Accelerator Laboratory del DOE). Está administrado por la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía (AURA) en virtud de un acuerdo de cooperación con NSF y tiene su sede en Tucson, Arizona. La comunidad astronómica tiene el honor de tener la oportunidad de realizar investigaciones astronómicas en Iolkam Du’ag (Kitt Peak) en Arizona, en Maunakea, en Hawai, y en Cerro Tololo y Cerro Pachón en Chile. Reconocemos y apreciamos el importante rol cultural y la veneración que estos sitios tienen para la Nación Tohono O’odham, para la comunidad nativa de Hawai y para las comunidades locales en Chile, respectivamente.

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Esta es una traducción del Comunicado de Prensa de NOIRLab noirlab2107.