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Un tesoro de información: Nuevo atlas de galaxias explora casi 400 mil galaxias cercanas

El Siena Galaxy Atlas es un atlas digital nunca antes visto que incluye datos de los telescopios de NOIRLab y será un recurso valioso para los estudios sobre la formación de galaxias y la estructura del Universo

18 Octubre 2023

Los astrónomos crearon un atlas detallado de casi 400.000 galaxias de nuestro vecindario cósmico. El Siena Galaxy Atlas se elaboró a partir de datos de los telescopios de NOIRLab de NSF y está diseñado para convertirse en el principal atlas digital de galaxias de gran tamaño. Es un tesoro de información para los investigadores que estudian desde la formación y evolución de las galaxias hasta la materia oscura y las ondas gravitacionales. También está disponible en línea de forma gratuita para el público.

Los astrónomos llevan mucho tiempo tratando de estudiar los cielos nocturnos, no sólo para completar nuestra imagen del cosmos que habitamos, sino también para apoyar nuevas investigaciones. Las recopilaciones exhaustivas de objetos astronómicos sirven para muchos propósitos: pueden ayudar a los científicos a detectar patrones generales en una población de objetos, situar los nuevos descubrimientos –como los fenómenos transitorios– en el contexto de su entorno, e identificar los mejores candidatos para observaciones específicas. Sin embargo, estos recursos deben actualizarse periódicamente para reflejar las continuas mejoras tecnológicas de los telescopios. De esta forma, se publicó un nuevo atlas con información detallada sobre más de 380.000 galaxias con un nivel de precisión nunca antes visto, que promete ser de gran ayuda para futuras investigaciones astronómicas.

El Siena Galaxy Atlas (SGA), es una compilación de datos de tres estudios realizados entre 2014 y 2017 conocidos como DESI Legacy Surveys, que se llevaron a cabo para identificar objetivos de galaxias para el estudio del Instrumento Espectroscópico para el estudio de la Energía Oscura (DESI por sus siglas en inglés). Los datos se recopilaron en el Observatorio Interamericano Cerro Tololo (CTIO) y en el Observatorio Nacional Kitt Peak (KPNO), ambos Programas de NOIRLab de NSF, y en el Observatorio Steward de la Universidad de Arizona en Kitt Peak.

Los estudios DESI Legacy Surveys utilizaron instrumentos de última generación montados en telescopios que opera NOIRLab: el estudio Dark Energy Camera Legacy Survey (DECaLS), realizado con la Cámara de Energía Oscura (DECam por sus siglas en inglés), construida por el DOE, en el Telescopio de 4 metros Víctor M. Blanco en CTIO, Chile; el Mayall z-band Legacy Survey (MzLS) con la cámara Mosaic3 en el Telescopio de 4 metros Nicholas U. Mayall en KPNO; y el Beijing-Arizona Sky Survey (BASS) con la cámara 90Prime en el Telescopio Bok de 2,3 metros, operado por el Observatorio Steward y alojado en KPNO. Los datos de DESI Legacy Imaging Surveys, así como una copia consultable de todo el Siena Galaxy Atlas, están disponibles para la comunidad astronómica a través de la plataforma científica Astro Data Lab y el Astro Data Archive del Centro de Datos para la Comunidad Científica (CSDC por sus siglas en inglés) de NOIRLab. El Siena Galaxy Atlas contiene datos adicionales de un estudio realizado por el satélite Explorador de Infrarrojos de Campo Amplio (WISE por sus siglas en inglés) de la NASA que fueron reprocesados por Aaron Meisner, astrónomo de NOIRLab.

Estos estudios capturaron imágenes en longitudes de onda visibles e infrarrojas para explorar un área total de 20.000 grados cuadrados (casi la mitad del cielo nocturno), lo que los convierte en uno de los mayores estudios de galaxias. Al reunir toda esta información en un sólo lugar, el SGA ofrece datos precisos sobre la ubicación, forma y tamaño de cientos de miles de grandes galaxias relativamente cercanas a nosotros. Además del gran número de objetos registrados, los datos del SGA también alcanzan un nuevo nivel de precisión y es el primer recurso de este tipo que proporciona datos sobre los perfiles luminosos de las galaxias.

“Las grandes galaxias cercanas son importantes porque podemos estudiarlas con más detalle que cualquier otra galaxia del Universo; son nuestras vecinas cósmicas”, señala John Moustakas, profesor de Física del Siena College y director del proyecto SGA. “No sólo son asombrosamente bellas, sino que también son la clave para comprender cómo se forman y evolucionan las galaxias, incluyendo nuestra propia Vía Láctea”.

El Siena Galaxy Atlas tiene como base varios siglos de esfuerzos por explorar los cielos nocturnos. El emblemático Catalogue des Nébuleuses et des Amas d'Étoiles (Catálogo de Nebulosas y Cúmulos de Estrellas), publicado en 1774 por el astrónomo francés Charles Messier, fue un hito importante, al igual que el Nuevo Catálogo General de Nebulosas y Cúmulos de Estrellas (abreviado NGC), publicado en 1888 por John Louis Emil Dreyer. Recientemente, en 1991, los astrónomos crearon el Tercer Catálogo de Referencia de Galaxias Brillantes (RC3). En las últimas dos décadas se han publicado otros valiosos atlas de galaxias, pero la mayoría de ellos se basan en las mediciones de las placas fotográficas del RC3 o carecen de un número significativo de galaxias. Dado que el SGA utiliza imágenes digitales tomadas con instrumentos de alta sensibilidad, representa una mejora sustancial tanto en la calidad como en la exhaustividad de los datos.

Arjun Dey, astrónomo de NOIRLab involucrado en el proyecto, explica: “Las compilaciones anteriores de las galaxias han estado repletas de posiciones, tamaños y formas incorrectas de las mismas, y también contenían entradas que no eran galaxias, sino que estrellas o artefactos (errores de imagen). El Siena Galaxy Atlas aclara todo lo anterior para una gran parte del cielo. También proporciona las mejores mediciones de brillo de las galaxias, algo que no habíamos tenido antes de forma fiable para una muestra de este tamaño”.

Este recurso versátil impulsará el progreso en numerosas ramas de la astronomía y la astrofísica, ayudando a los científicos a encontrar las mejores muestras de galaxias para su observación específica. Por ejemplo, el SGA mejorará la investigación sobre cómo varían los patrones de formación estelar en las distintas galaxias, los procesos físicos que son la base de la diversa gama de morfologías que muestran las galaxias y cómo la distribución de las galaxias está relacionada con la forma en que la materia oscura se extiende por el Universo. Al actuar como un mapa, el Siena Galaxy Atlas también ayudará a los astrónomos a localizar las fuentes de señales transitorias como las ondas gravitacionales y a comprender los acontecimientos que las originan.

“El SGA será el principal atlas digital de galaxias de gran tamaño”, afirma Dey. Sin embargo, el atlas no sólo está destinado para investigadores académicos, sino que está disponible en línea de forma gratuita para cualquiera que desee conocer mejor nuestro rincón del Universo. Dey añade: “Además de su utilidad científica, ¡tiene un montón de fotos de galaxias preciosas!”.

“La publicación de los espectaculares datos que incluye este atlas tendrá un impacto real no sólo en la investigación astronómica, sino también en la capacidad del público para ver e identificar galaxias relativamente cercanas”, afirma Chris Davis, Director del Programa de la NSF para NOIRLab. “A los astrónomos aficionados les encantará como recurso para aprender más sobre algunos de los objetivos celestes que observan”.

Más Información

Esta investigación se presentó en un artículo que aparecerá en la revista The Astrophysical Journal Supplement Series.

El equipo está compuesto por John Moustakas (Siena College), Dustin Lang (Perimeter Institute for Theoretical Physics), Arjun Dey (NOIRLab de NSF), Stéphanie Juneau (NOIRLab de NSF), Aaron Meisner (NOIRLab de NSF), Adam D. Myers (Universidad de Wyoming), Edward F. Schlafly (Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial), David J. Schlegel (Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley), Francisco Valdés (NOIRLab de NSF), Benjamin A. Weaver (NOIRLab de NSF) y Rongpu Zhou (Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley).

NOIRLab de NSF (Laboratorio Nacional de Investigación en Astronomía Óptica-Infrarroja de la NSF), el centro de EE.UU para la astronomía óptica-infrarroja terrestre, 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 (operado en cooperación con el National Accelerator Laboratory (SLAC) del Departamento de Energía de Estados Unidos (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‘i, 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‘i y para las comunidades locales en Chile, respectivamente.