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| Durante 57 años, el Observatorio de Arecibo ha sido un recurso de primer orden para la investigación en radioastronomía. Crédito: UCF |
Los datos recogidos por el radiotelescopio de Arecibo antes de su colapso a finales del año pasado ayudarán a los astrónomos a comprender mejor cómo se formó nuestro vecindario local de galaxias.
Arecibo era el mayor radiotelescopio de un solo plato del mundo hasta que fue superado en 2016 por el Telescopio Esférico de Apertura de Quinientos Metros (FAST) de China. A finales de 2020, la plataforma receptora de Arecibo, de 900 toneladas, cayó repentina y espectacularmente sobre el plato inferior, destruyendo el telescopio.
Un equipo de astrónomos de la Universidad de Australia Occidental y del Centro Internacional de Investigación en Radioastronomía (ICRAR) de Perth ha utilizado las observaciones de Arecibo de galaxias cercanas para probar la "relación de caída".
Presentada por primera vez por S. Michael Fall en 1983, la relación Fall sugiere que la masa de las estrellas pertenecientes a una galaxia y su rotación están directamente correlacionadas entre sí y dictan cómo crecerá y evolucionará una galaxia.
El nuevo estudio, financiado por el Consejo Australiano de Investigación y publicado en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS), pone a prueba esta relación a partir de datos recogidos en 564 galaxias de distintas formas y edades, lo que la convierte en la mayor muestra representativa de este tipo.
La autora principal y candidata al doctorado, Jennifer Hardwick, afirmó que el estudio ayudará a los investigadores a comprender mejor cómo evolucionó y se formó una amplia gama de galaxias, incluida nuestra galaxia, la Vía Láctea.
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| Un ejemplo del tipo de galaxia utilizado en este estudio es la galaxia de Andrómeda, o M31, que se muestra en esta imagen captada por el telescopio espacial Galaxy Evolution Explorer (GALEX) de la NASA. A unos 2,5 millones de años luz de distancia y 260.000 años luz de diámetro, Andrómeda es tan brillante y está tan cerca de nosotros que es una de las diez únicas galaxias que pueden verse desde la Tierra a simple vista. Crédito: NASA/JPL-Caltech. |
Este proceso ha dejado a los astrónomos con muchas preguntas sin respuesta sobre el ciclo de vida de una galaxia.
"Al desarrollar ahora una mejor comprensión de las propiedades de las galaxias, podemos incorporarlas a nuestras simulaciones para trabajar hacia atrás", dijo.
El profesor asociado Luca Cortese, supervisor y coautor de Hardwick, dijo que el estudio muestra la importancia de revisar la investigación a medida que avanza nuestra tecnología.
"Esto crea un ciclo de desarrollo tecnológico que da lugar a nuevos descubrimientos que impulsan nuevos avances", dijo. "Sin embargo, antes de llegar a los nuevos descubrimientos, es fundamental revisar los conocimientos anteriores para asegurarnos de que nuestras bases son correctas".
"Desde los albores de la astronomía extragaláctica, estaba claro que el momento angular es una propiedad clave para entender cómo se forman y evolucionan las galaxias. Sin embargo, debido a la dificultad de medir el momento angular, se carecía de restricciones observacionales directas para nuestra teoría."
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| Algunas de las 564 galaxias observadas por el telescopio de Arecibo utilizadas para refinar la relación de Fall -la relación entre la masa de las estrellas en una galaxia y la rotación de la galaxia. Crédito: Jennifer Hardwick, ICRAR-UWA / GALEX Arecibo SDSS Survey (GASS) / DESI Legacy Imaging Survey. |
"Este trabajo proporciona una importante referencia para futuros estudios, ofreciendo una de las mejores mediciones de la conexión entre el momento angular y otras propiedades de las galaxias en el Universo local".
La investigación también refuerza la importancia del radiotelescopio de Arecibo para la astronomía en los últimos 58 años, incluso después de su retirada forzosa en 2020.
"A pesar de que el radiotelescopio de Arecibo se derrumbó repentinamente el año pasado, las observaciones del contenido de hidrógeno atómico en las galaxias realizadas con esta instalación siguen proporcionando el censo más profundo del contenido de gas en las galaxias", dijo el profesor asociado Cortese.
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| Un gráfico que muestra el Momento Angular Específico de las galaxias vecinas frente a su Masa Estelar -parámetros físicos clave que rigen la formación y evolución de las galaxias. Crédito: Jennifer Hardwick, ICRAR-UWA |
"Habrá que esperar a la segunda mitad de esta década para que este tipo de observaciones sean superadas por los datos obtenidos con los precursores del Square Kilometre Array, como el SKA Pathfinder Telescope (ASKAP) de Australia, el Karoo Array Telescope (MeerKAT) de Sudáfrica y el radiotelescopio esférico de quinientos metros de apertura (FAST) de China".
Fuentes, créditos y referencias:
Jennifer A Hardwick et al, xGASS: Characterising the slope and scatter of the stellar mass – angular momentum relation for nearby galaxies, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2021). DOI: 10.1093/mnras/stab3261