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Articulo de referencia

Galaxia Remolino

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Coordenadas : 13 h 29 m 52,7 s , +47° 11′ 43″Mapa del cielo

La Galaxia del Remolino , también conocida como Messier 51a ( M51a ) o NGC 5194 , es una galaxia espiral de gran diseño en interacción con un núcleo galáctico activo Seyfert 2. [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] Se encuentra en la constelación Canes Venatici y fue la primera galaxia en ser clasificada como galaxia espiral. [ 9 ] Está a 31 millones de años luz (9,5 megaparsecs/Mpc) de distancia y tiene un diámetro de 23,58 kiloparsecs (76.900 años luz) . [ 2 ] [ 10 ] 

La galaxia y su compañera, NGC 5195 , [ 11 ] son ​​fácilmente observables por astrónomos aficionados , y ambas galaxias pueden verse con binoculares . [ 12 ] La Galaxia del Remolino ha sido ampliamente observada por astrónomos profesionales, quienes la estudian junto con su par con la galaxia enana NGC 5195 para comprender la estructura galáctica (particularmente la estructura asociada con los brazos espirales ) y las interacciones galácticas. Su par con NGC 5195 se encuentra entre los sistemas interactuantes más famosos y relativamente cercanos, y por lo tanto es un tema predilecto de los modelos de interacción galáctica.

Descubrimiento

Boceto de la M51 realizado por Lord Rosse en 1845.

Lo que más tarde se conocería como la Galaxia del Remolino fue descubierta el 13 de octubre de 1773 por Charles Messier mientras buscaba objetos que pudieran confundir a los cazadores de cometas, y fue designada en el catálogo de Messier como M51. [ 13 ] William Parsons, tercer conde de Rosse , empleando un telescopio reflector de 72 pulgadas (1,8 m) en el castillo de Birr , Irlanda, descubrió que el Remolino poseía una estructura espiral , la primera "nebulosa" conocida con una. [ 14 ] Estas " nebulosas espirales " no fueron reconocidas como galaxias hasta que Edwin Hubble pudo observar variables cefeidas en algunas de ellas, lo que proporcionó evidencia de que estaban tan lejos que debían ser galaxias completamente separadas. [ 15 ] 

El advenimiento de la radioastronomía y las subsiguientes imágenes de radio de M51 demostraron inequívocamente que el Remolino y su galaxia compañera interactúan. Las ondas de radio permitieron mapear la distribución de gas en ambas galaxias, comprendiendo que están conectadas físicamente [ 16 ] . A veces, la designación M51 se usa para referirse al par de galaxias, en cuyo caso las galaxias individuales pueden denominarse M51a (NGC 5194) y M51b (NGC 5195).

Aspecto visual

Imagen de la Galaxia del Remolino en luz visible (izquierda) y en luz infrarroja (derecha).

En lo profundo de la constelación Canes Venatici , M51 se suele encontrar localizando la estrella más oriental de la Osa Mayor , Alkaid , y yendo 3,5° al suroeste. Su declinación, redondeada, es de +47°, lo que la hace circumpolar (nunca se pone) para los observadores por encima del paralelo 43 norte ; [ a ] alcanza una gran altitud en todo este hemisferio, lo que la convierte en un objeto accesible desde las primeras horas de noviembre hasta finales de mayo, después de lo cual la observación es más coincidente en latitudes modestas con la salida del sol (debido a que el Sol se acerca y se aleja de su ascensión recta , figurando específicamente en Géminis , justo al norte).

M51 es visible a través de binoculares en condiciones de cielo oscuro, y puede resolverse en detalle con telescopios modernos de aficionados. [ 12 ] Cuando se observa a través de un  telescopio de 100 mm, los contornos básicos de M51 (limitados a 5×6') y su compañera son visibles. En cielos oscuros, y con un ocular moderado a través de un  telescopio de 150 mm, se puede detectar la estructura espiral intrínseca de M51. Con  instrumentos más grandes (>300 mm) en condiciones de cielo oscuro, las diversas bandas espirales son evidentes con regiones HII visibles, y se puede ver que M51 está unido a M51B .

Como suele ocurrir con las galaxias, la verdadera extensión de su estructura solo puede determinarse mediante el análisis de fotografías; las exposiciones largas revelan una gran nebulosa que se extiende más allá de su apariencia circular visible. En 1984, gracias al detector de alta velocidad —el llamado sistema de conteo de fotones de imagen (IPCS)— desarrollado conjuntamente por el Laboratorio de Astronomía Espacial del CNRS (LAS-CNRS) y el Observatorio de Haute Provence (OHP), junto con la excelente visibilidad que ofrecía el foco Cassegrain de 3,60 m del Telescopio Canadá-Francia-Hawái (CFHT) en la cima de Mauna Kea en Hawái, Hua et al. detectaron el doble componente del núcleo mismo de la Galaxia del Remolino. [ 17 ]

En enero de 2005, el Proyecto Patrimonio del Hubble construyó una imagen compuesta de 11.477  ×  7.965 píxeles (que se muestra en el recuadro informativo superior) de M51 utilizando el instrumento ACS del Hubble . La imagen resalta los brazos espirales de la galaxia y muestra detalles de algunas de las estructuras dentro de los brazos. [ 18 ]

Galaxia del Remolino – Observada en diferentes longitudes de onda: a) 0,4 y 0,7 μm; b) visible-azul/verde e infrarrojo-rojo; c) 3,6, 4,5 y 8 μm; d) 24 μm

En 2022, el Telescopio Espacial James Webb observó la galaxia utilizando MIRI para el proyecto Feedback in Emerging extrAgalactic Star clusTers (JWST-FEAST). [ 19 ]

Imagen del centro galáctico tomada en 2022 por el telescopio espacial James Webb .

Propiedades

Una imagen del Hubble de 1992 que muestra el núcleo galáctico activo de M51, ocluido por algo de polvo.

La Galaxia Remolino se encuentra a una distancia de 23 [ 2 ] a 31 millones de años luz de la Tierra. [ 3 ] Según la medición de 1991 del Tercer Catálogo de Referencia de Galaxias Brillantes utilizando la isofota D 25 en la banda B, la Galaxia Remolino tiene un diámetro de 23,58 kiloparsecs (76.900 años luz ) . [ 2 ] [ 5 ] En general, la galaxia es aproximadamente el 88% del tamaño de la Vía Láctea . [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ] Su masa se estima en 160 mil millones de masas solares, [ 23 ] o alrededor del 10,3% de la masa de la Galaxia Vía Láctea. Se cree que tiene aproximadamente 400 millones de años.

En el centro de la espiral existe un agujero negro , que antes se creía rodeado por un anillo de polvo, pero que ahora se piensa que está parcialmente ocluido por polvo. Un par de conos de ionización se extienden desde el núcleo galáctico activo. [ 24 ]

Estructura espiral

La Galaxia del Remolino tiene dos prominentes brazos espirales que giran en el sentido de las agujas del reloj. Uno de los brazos se desvía significativamente de un ángulo constante. [ 25 ] Se cree que la marcada estructura espiral de la Galaxia del Remolino es el resultado de la interacción cercana entre ella y su galaxia compañera NGC 5195, que pudo haber atravesado el disco principal de M51 hace entre 500 y 600 millones de años. En este escenario propuesto, NGC 5195 vino desde detrás de M51 a través del disco hacia el observador y realizó otro cruce del disco hace tan solo entre 50 y 100 millones de años, hasta llegar a la posición que observamos actualmente, ligeramente detrás de M51. [ 26 ]

Características de las mareas

Como resultado de la interacción de la Galaxia Remolino con NGC 5195, se han creado diversas estructuras de marea. La mayor de ellas es la denominada pluma del noroeste, que se extiende hasta 43 kiloparsecs (140 000 años luz ) desde el centro de la galaxia. Esta pluma es de color uniforme y probablemente se originó en la propia Galaxia Remolino debido a la presencia de gas difuso. Junto a ella se encuentran otras dos plumas de un color ligeramente más azulado, denominadas plumas occidentales por su ubicación. [ 27 ]

En 2015, un estudio descubrió dos nuevas características de marea causadas por la interacción entre la Galaxia del Remolino y NGC 5195: la "pluma del noreste" y la "pluma del sur". El estudio señala que una simulación que solo considera un paso de NGC 5195 por la Galaxia del Remolino no producirá un análogo de la cola del noreste. [ 27 ] En contraste, las simulaciones de pasos múltiples realizadas por Salo y Laurikainen et al. reproducen la pluma del noreste. [ 26 ] [ 27 ]

Formación estelar

La región central de M51 parece estar experimentando un período de intensa formación estelar. La eficiencia actual de formación estelar, definida como la relación entre la masa de las estrellas nuevas y la masa del gas formador de estrellas, es de tan solo un ~1%, bastante comparable al valor global de la Vía Láctea y otras galaxias. Se estima que la actual alta tasa de formación estelar no puede durar más de unos 100 millones de años. [ 28 ] De manera similar, los brazos espirales están experimentando altos niveles de formación estelar, al igual que el espacio a lo largo de los brazos. [ 29 ]

eventos transitorios

Se han observado tres supernovas en la Galaxia del Remolino: [ 30 ]

En 1994, se observó SN 1994I en la Galaxia del Remolino. Se clasificó como de tipo Ic , lo que indica que su estrella progenitora era muy masiva y ya había perdido gran parte de su masa, y su brillo alcanzó un máximo de magnitud aparente de 12,91. [ 31 ]

En junio de 2005, Wolfgang Kloehr descubrió la supernova de tipo II SN 2005cs en la Galaxia del Remolino, con un pico de magnitud aparente de 14. [ 32 ] [ 33 ] [ 34 ]

El 31 de mayo de 2011 se detectó una supernova de tipo II en la galaxia del Remolino, con un pico de magnitud 12,1. [ 35 ] Esta supernova, denominada SN 2011dh , mostró un espectro mucho más azul que el promedio, con perfiles P Cygni , que indican material en rápida expansión, en sus líneas de hidrógeno-Balmer . [ 36 ] El progenitor fue probablemente una supergigante amarilla [ 37 ] y no una supergigante roja o azul , que se consideran los progenitores de supernovas más comunes.

La supernova impostora AT2019abn, fotografiada por el Telescopio Espacial Hubble.

El 22 de enero de 2019, se descubrió en Messier 51 un impostor de supernova , denominado AT 2019abn. [ 38 ] Posteriormente, el transitorio fue identificado como una nova roja luminosa . La estrella progenitora fue detectada en imágenes infrarrojas de archivo del Telescopio Espacial Spitzer . No se pudo observar ningún objeto en la posición del transitorio en imágenes de archivo del Hubble , lo que indica que la estrella progenitora estaba fuertemente obstruida por polvo interestelar . 2019abn alcanzó un pico de magnitud 17, con un brillo intrínseco deMETROr=−14.9{\displaystyle M_{r}=-14.9}. [ 39 ]

Composición química

Se han detectado varias moléculas dentro de la Galaxia del Remolino. Hasta el momento, se han detectado cianuro de hidrógeno (HCN), isocianuro de hidrógeno (HNC), aldehído (HCO+) y diazenilio (N2H+) en toda la galaxia, desde el centro hasta los brazos espirales. Sin embargo, el ácido isociánico (HCNO) y el etiniles solo se han detectado dentro de un radio de 1 kiloparsec del centro galáctico. [ 40 ]

Candidato a planeta

En septiembre de 2020, se anunció la detección por parte del Observatorio de Rayos X Chandra [ 41 ] de un exoplaneta candidato , denominado M51-ULS-1b , que orbita el sistema binario de rayos X de alta masa M51-ULS-1 en esta galaxia. De confirmarse, sería el primer caso conocido de un planeta extragaláctico : un planeta fuera de la Vía Láctea . El planeta candidato fue detectado mediante eclipses de la fuente de rayos X (XRS), que consiste en un remanente estelar (ya sea una estrella de neutrones o un agujero negro ) y una estrella masiva, probablemente una supergigante de tipo B. El planeta sería ligeramente más pequeño que Saturno y orbitaría a una distancia de algunas decenas de unidades astronómicas . [ 42 ] [ 43 ]

Compañero

NGC 5195 (también conocida como Messier 51b o M51b) es una galaxia enana que interactúa con la Galaxia del Remolino (también conocida como M51a o NGC 5194). Ambas galaxias se encuentran en la constelación de Canes Venatici, a unos 31 millones de años luz de distancia. Estas dos galaxias se encuentran entre los pares de galaxias en interacción más estudiados.

Información del grupo Galaxy

La Galaxia del Remolino es la galaxia más brillante del Grupo M51 , un pequeño grupo de galaxias que también incluye M63 (la Galaxia del Girasol ), NGC 5023 y NGC 5229. [ 44 ] [ 45 ] [ 46 ] [ 47 ] Este pequeño grupo podría ser en realidad un subgrupo en el extremo sureste de un grupo grande y alargado que incluye el Grupo M101 y el Grupo NGC 5866 , aunque la mayoría de los métodos y catálogos de identificación de grupos identifican a los tres grupos como entidades separadas. [ 48 ]

Véase también

Notas

  1. ↑ 47 de 90 grados al norte del ecuador celeste . Por lo tanto, su luz se emite hasta el sur, con una buena acumulación mínima de 15° sobre el horizonte, una vez al día, en el paralelo 28 sur .

Referencias

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  • La galaxia del remolino (M51)
  • M51 La galaxia del remolino
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