Datos nuevos y sorprendentes del Telescopio Espacial Hubble de la NASA sugieren que el "borde" liso y asentado del disco de la galaxia Sombrero puede estar ocultando un pasado turbulento. La agudeza y sensibilidad del Hubble resuelve decenas de miles de estrellas individuales en el vasto y extenso halo del Sombrero, elregión más allá de la porción central de una galaxia, típicamente hecha de estrellas más antiguas. Estas últimas observaciones del Sombrero están volcando la teoría convencional sobre su cabeza, mostrando solo una pequeña fracción de estrellas antiguas, pobres en metales en el halo, más una inesperada abundancia de metales.Las estrellas ricas generalmente se encuentran solo en el disco de una galaxia y en el bulbo central. Las fusiones de galaxias más importantes del pasado son una posible explicación, aunque el majestuoso Sombrero no muestra ninguna evidencia desordenada de una fusión reciente de galaxias masivas.
"El Sombrero siempre ha sido una especie de galaxia extraña, que es lo que lo hace tan interesante", dijo Paul Goudfrooij del Space Telescope Science Institute STScI, Baltimore, Maryland. "Las mediciones de metalicidad del Hubble es decir, la abundanciade elementos pesados en las estrellas son otra indicación de que el Sombrero tiene mucho que enseñarnos sobre el ensamblaje y evolución de galaxias "
"Las observaciones de Hubble sobre el halo del Sombrero están cambiando nuestra comprensión generalmente aceptada del maquillaje de galaxias y la metalicidad en su cabeza", agregó el co-investigador Roger Cohen de STScI.
Durante mucho tiempo un favorito de los astrónomos y observadores del cielo aficionados por su brillante belleza y su curiosa estructura, la galaxia Sombrero M104 ahora tiene un nuevo capítulo en su extraña historia: un halo extendido de estrellas ricas en metales con apenas un signo delas esperadas estrellas pobres en metales que se han observado en los halos de otras galaxias. Los investigadores, desconcertando los datos de Hubble, recurrieron a modelos informáticos sofisticados para sugerir explicaciones para la desconcertante inversión de la teoría galáctica convencional. Esos resultados sugieren la posibilidad igualmente sorprendente.de fusiones importantes en el pasado de la galaxia, aunque la estructura majestuosa del Sombrero no muestra evidencia de interrupción reciente. Los hallazgos inusuales y las posibles explicaciones se publican en el Revista astrofísica .
"La ausencia de estrellas pobres en metales fue una gran sorpresa", dijo Goudfrooij, "y la abundancia de estrellas ricas en metales solo se sumó al misterio".
En el halo de una galaxia, los astrónomos esperan encontrar generaciones anteriores de estrellas con elementos menos pesados, llamados metales, en comparación con las ciudades estelares abarrotadas en el disco principal de una galaxia. Los elementos se crean a través del proceso estelar del "ciclo de vida", y elcuanto más tiempo haya pasado una estrella en una galaxia a través de este ciclo, más rico en elementos será el gas y mayor metalicidad serán las estrellas que se forman a partir de ese gas. Estas estrellas más jóvenes y de alta metalicidad se encuentran típicamente en el disco principal de la galaxia dondela población estelar es más densa, o eso dice la sabiduría convencional.
Para complicar los hechos está la presencia de muchos cúmulos de estrellas globulares pobres en metales viejos. Se espera que estas estrellas más viejas y pobres en metales eventualmente salgan de sus cúmulos y se conviertan en parte del halo estelar general, pero ese proceso parecehan sido ineficientes en la galaxia Sombrero. El equipo comparó sus resultados con recientes simulaciones por computadora para ver cuál podría ser el origen de tales mediciones inesperadas de metalicidad en el halo de la galaxia.
Los resultados también desafiaron las expectativas, lo que indica que el Sombrero imperturbable había sufrido grandes eventos de fusión o fusión hace miles de millones de años. A diferencia de nuestra galaxia, la Vía Láctea, que se cree que se ha tragado muchas pequeñas galaxias satélite en las llamadas "menores""acumulaciones durante miles de millones de años, una acumulación importante es la fusión de dos o más galaxias masivamente similares que son ricas en estrellas de mayor metalicidad de última generación".
Las galaxias satélites solo contenían estrellas de baja metalicidad que eran en gran parte hidrógeno y helio del big bang. Los elementos más pesados debían cocinarse en interiores estelares a través de la nucleosíntesis e incorporarse a las estrellas de la generación posterior. Este proceso fue bastante ineficaz en las galaxias enanascomo aquellos alrededor de nuestra Vía Láctea, y más efectivos en galaxias más grandes y más evolucionadas.
Los resultados para el Sombrero son sorprendentes porque su disco liso no muestra signos de interrupción. En comparación, numerosas galaxias que interactúan, como las icónicas galaxias Antena, obtienen su nombre de la apariencia distorsionada de sus brazos espirales debido a las fuerzas de marea de susinteracción. Las fusiones de galaxias masivamente similares generalmente se unen en galaxias elípticas grandes y lisas con halos extendidos, un proceso que lleva miles de millones de años. Pero el Sombrero nunca se ha ajustado a la definición tradicional de galaxia espiral o elíptica. Está en algún lugaren el medio - un híbrido
Para este proyecto en particular, el equipo eligió el Sombrero principalmente por su morfología única. Querían descubrir cómo tales galaxias "híbridas" podrían haberse formado y ensamblado con el tiempo. Se realizarán estudios de seguimiento para distribuciones de halo metalicidad con variasgalaxias a distancias similares a la del Sombrero.
El equipo de investigación espera que los futuros observatorios continúen la investigación de las propiedades inesperadas del Sombrero. El Wide Field Infrared Survey Telescope WFIRST, con un campo de visión 100 veces mayor que el del Hubble, será capaz de capturar una imagen continua delel halo de la galaxia mientras recoge más estrellas en luz infrarroja. El telescopio espacial James Webb también será valioso por su resolución similar al Hubble y su sensibilidad infrarroja más profunda.
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Materiales proporcionado por NASA / Centro de vuelo espacial Goddard . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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