
Una cola de marea es una región delgada y alargada de estrellas y gas interestelar que se extiende hacia el espacio desde una galaxia . Las colas de marea se producen como resultado de las fuerzas de marea galácticas entre galaxias que interactúan . Ejemplos de galaxias con colas de marea incluyen la Galaxia Renacuajo y las Galaxias Ratón . Las fuerzas de marea pueden expulsar una cantidad significativa del gas de una galaxia hacia la cola; dentro de las Galaxias Antena , por ejemplo, casi la mitad de la materia gaseosa observada se encuentra dentro de las estructuras de la cola. [ 1 ]
Historia
Los fenómenos ahora conocidos como colas de marea fueron estudiados extensamente por primera vez por Fritz Zwicky en 1953. [ 2 ] Varios astrofísicos expresaron sus dudas de que estas extensiones pudieran ocurrir únicamente como resultado de las fuerzas de marea , [ 3 ] [ 4 ] incluyendo al propio Zwicky, quien describió sus propias opiniones como "poco ortodoxas". [ 5 ] Boris Vorontsov-Velyaminov argumentó que las colas eran demasiado delgadas y demasiado largas para haber sido producidas solo por la gravedad, [ 6 ] ya que la gravedad debería producir amplias distorsiones. Sin embargo, en 1972, el renombrado astrónomo Alar Toomre modeló encuentros cercanos de galaxias de disco utilizando simulaciones de tres cuerpos (partículas de prueba) y demostró que las perturbaciones de marea producen estructuras de cola en sistemas interactuantes, que de hecho eran las fuerzas de marea las responsables de las colas. [ 7 ]
Estructura
Morfología
Cuando las galaxias interactúan, las fuerzas de marea desiguales entre ellas pueden alejar materia de los discos galácticos, formando colas de marea. [ 7 ] Los estudios de galaxias han encontrado que las colas de marea más largas pueden extenderse más de 100 kpc desde una galaxia; sin embargo, la mayoría de las colas de marea estudiadas tenían entre 10 y 20 kpc. [ 8 ] Las formas de las colas de marea se pueden clasificar en tres categorías principales: rectas, curvas y en forma de pluma (formadas por la dispersión de materiales de la cola que han regresado gravitacionalmente a la galaxia). [ 9 ]
La estructura de las colas de marea depende de la geometría de las galaxias encontradas. [ 10 ] Cuando el giro de un disco galáctico está alineado con la dirección del movimiento orbital, las interacciones suelen generar colas de marea largas y prominentes. Cuando la rotación del disco se opone al movimiento orbital, las características de marea tienden a ser más débiles. [ 11 ] Algunos pares de galaxias interactuantes tienen dos colas distintas, como es el caso de las Galaxias Antena, mientras que otros sistemas tienen solo una cola. La relación de masas entre las galaxias interactuantes puede influir en cuántas colas de marea se forman y cuán simétricas parecen. [ 12 ] Los pares gravitacionales que se transmiten durante los pasos cercanos transfieren momento angular hacia afuera, haciendo que el material del disco exterior se mueva lejos del centro de la galaxia . [ 13 ]
Contenido de gas
Se ha descubierto que las colas de marea (y otras estructuras de marea) tienen un contenido de gas compuesto principalmente de hidrógeno atómico (HI), [ 14 ] sin embargo, a veces se encuentran regiones de hidrógeno molecular (H₂ ) , detectadas mediante CO , en áreas con densidades proporcionalmente altas de HI. [ 15 ] Además, se ha descubierto que las colas de marea tienden a tener baja metalicidad y contenido de polvo, que disminuyen exponencialmente a medida que aumenta la distancia a la galaxia. [ 14 ]
Composición estelar
Además de las estrellas extraídas o creadas por efectos de marea, se ha descubierto que las colas de marea también tienen regiones activas de formación estelar con propiedades similares a las que se encuentran en los discos galácticos. [ 16 ] Los cúmulos estelares, incluidas las regiones activas, generalmente se pueden encontrar a lo largo de toda la longitud de la cola. [ 16 ] En galaxias con colas de marea, las colas albergan aproximadamente el 10 % de la formación estelar de la galaxia. [ 17 ] En general, aproximadamente el 1 % de toda la formación estelar en el universo conocido ocurre dentro de las colas de marea. [ 18 ]
Propiedades de observación
La mayoría de las imágenes muestran que muchas galaxias de disco cercanas albergan estructuras de marea extendidas y débiles. [ 19 ] La identificación de las colas de marea puede verse limitada por el modelado del fondo y los artefactos de imagen en los datos. [ 20 ] Las colas de marea son un resultado común de las interacciones gravitacionales entre galaxias de disco. [ 21 ] El hidrógeno neutro puede rastrear los restos de marea más allá de la luz óptica . [ 22 ] Las condensaciones de formación estelar en los restos de marea pueden tender a ser galaxias enanas de marea durante el acercamiento. [ 23 ]
Colas de marea de los cúmulos
Se han observado colas de marea en cúmulos y galaxias. Se han identificado colas de marea alrededor de NGC 5466. [ 24 ] Estas colas parecen tener aproximadamente 4 grados en el cielo, o 1 kpc de longitud. [ 24 ] También se han observado otros cúmulos con colas de marea. [ 25 ] [ 26 ]
- NGC 2516 , desde la punta de la cola principal hasta la punta de la cola posterior, 380 pc. [ 27 ]
- Theia 456 (COIN-Gaia 13), la cola de marea abarca 200 pc. [ 27 ]
- NGC 752 , las estimaciones son de menos de 1,5 kpc a varios kpc. [ 27 ]
- ASCC 101, la cola de salida es de 100 pc, la cola de entrada es difícil de medir debido a su posición. [ 28 ]
- Alessi 3, cola delantera 120 pc, cola trasera 60 pc. [ 28 ]
- Blanco 1 , ambas colas se extienden aproximadamente 50-60 pc. [ 28 ]
- Collinder 350, ambas colas se extienden aproximadamente 50pc. [ 28 ]
- Melotte 111, ambas colas abarcan 50 pc. [ 28 ]
- Melotte 25, la cola principal es de 70 pc, la cola posterior es de 70 pc. [ 28 ]
- Roslund 6, ambas colas se extienden aproximadamente 100 pc. [ 28 ]
- Theia 517, la cola principal mide 120 pc y la cola secundaria 150 pc. [ 28 ]
Estas colas de marea son difíciles de medir y diferentes estudios muestran resultados distintos. Podemos medirlas con mayor precisión cerca de la Tierra y con la orientación correcta.
Galería
Notas
- ↑ Mihos, Christopher J.; et al. (1993). "Modelado de la distribución espacial de la formación estelar en galaxias de disco interactuantes". Astrophysical Journal . 418 : 82–99 . Bibcode : 1993ApJ...418...82M . doi : 10.1086/173373 .
- ↑ Zwicky, Fritz (abril de 1953). "Formaciones luminosas y oscuras de materia intergaláctica". Physics Today . 6 (4): 7– 11. Bibcode : 1953PhT.....6....7Z . doi : 10.1063/1.3061224 .
- ↑ Zasov, AV (1968). "La posibilidad de una larga vida útil para los brazos intergalácticos". Astronomía soviética . 11 (5): 785. Bibcode : 1968SvA....11..785Z .
- ↑ Gold, T. y Hoyle, F. (1959). "Rayos cósmicos y ondas de radio como manifestaciones de un universo caliente" . Simposio de París sobre Radioastronomía . Stanford University Press . págs. 583–588 .
- ↑ Zwicky, Fritz (1963). "Puentes intergalácticos". Folletos de la Sociedad Astronómica del Pacífico . 9 (403): 17– 24. Bibcode : 1963ASPL....9...17Z .
- ↑ Vorontsov-Velyaminov, B. (1962). "Interacción de sistemas múltiples" . Problemas de la investigación extragaláctica . Macmillan Press. págs. 194–200 . Bibcode : 1962IAUS...15..194V .
- 1 2 Toomre, Alan y Toomre, Juri (15 de diciembre de 1972). "Puentes y colas galácticas". Astrophysical Journal . 178 : 623–666 . Bibcode : 1972ApJ...178..623T . doi : 10.1086/151823 .
- ↑ Mohamed, YH; Reshetnikov, VP; Sotnikova, N. Ya (2011). "Sobre las características de las estructuras de marea de galaxias interactuantes". Astronomy Letters . 37 (10): 670– 678. arXiv : 1108.6155v1 . Bibcode : 2011AstL...37..670M . doi : 10.1134/S1063773711100045 .
- ↑ Ren, Jian; Zheng, XZ; Valls-Gabaud, David; Duc, Pierre-Alain; Bell, Eric F; Pan, Zhizheng; Qin, Jianbo; Shi, DD; Qiao, Man; He, Yongqiang; Wen, Run (2020-10-29). "Largas colas de marea en galaxias en fusión y sus implicaciones" . Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 499 (3): 3399– 3409. arXiv : 2009.11879 . doi : 10.1093/mnras/staa2985 . ISSN 0035-8711 .
- ↑ Toomre, Alar; Toomre, Juri (1972). "1972ApJ...178..623T Página 623" . The Astrophysical Journal . 178 : 623. Bibcode : 1972ApJ...178..623T . doi : 10.1086/151823 . Recuperado el 18 de febrero de 2026 .
- ↑ Rudnick, Gregory; Rix, Hans-Walter (septiembre de 1998). "Asimetría en galaxias de disco de tipo temprano". The Astronomical Journal . 116 (3): 1163– 1168. arXiv : astro-ph/9805316 . Bibcode : 1998AJ....116.1163R . doi : 10.1086/300518 . ISSN 0004-6256 .
- ↑ Duc, Pierre-Alain; Mirabel, Felix (1997-11-21). "Galaxias enanas de marea". The Messenger . 89 : 14. arXiv : astro-ph/9711253 . Bibcode : 1997Msngr..89...14D .
- ↑ Bournaud, Frederic (2009-09-16). "Formación estelar y formación de estructuras en colisiones de galaxias". arXiv : 0909.1812 [ astro-ph.CO ].
- 1 2 Combes, F. (1997-11-03). "Gas extendido en sistemas interactuantes". arXiv : astro-ph/9711006 .
- ↑ Braine, Jonathan; Lisenfeld, Ute; Due, Pierre-Alain; Leon, Stéphane (24 de febrero de 2000). "Formación de gas molecular en los restos de marea de interacciones violentas galaxia-galaxia" . Nature . 403 (6772): 867–869 . Bibcode : 2000Natur.403..867B . doi : 10.1038/35002521 . ISSN 1476-4687 . PMID 10706277 .
- ^ Rodruck , Michael; Charlton, Jane; Borthakur, Sanchayeeta; Chitré, Aparna; Durrell, Patrick R; Elmegreen, Debra; Inglés, Jayanne; Gallagher, Sarah C; Gronwall, Caryl; Knierman, Karen; Konstantopoulos, Iraklis; Li, Yuexing; Maji, Moupiya; Mullan, Brendan; Trancho, Gelys (29/09/2023). "Cúmulos de estrellas en los escombros de las mareas" . Avisos mensuales de la Real Sociedad Astronómica . 526 (2): 2341–2364 . doi : 10.1093/mnras/stad2886 . ISSN 0035-8711 .
- ↑ Jarrett, TH; et al. (2006). "Notable actividad de formación estelar en discos y regiones extranucleares en la galaxia Tadpole, revelada por el telescopio espacial Spitzer". Astronomical Journal . 131 (1): 261– 281. arXiv : astro-ph/0510788 . Bibcode : 2006AJ....131..261J . doi : 10.1086/498414 .
- ^ Naeye, Robert (18 de diciembre de 2007). ""Explosión estelar 'disparada en la oscuridad' deja atónitos a los astrónomos" . Centro de Vuelo Goddard de la NASA . Consultado el 18 de junio de 2010 .
- ↑ Martínez-Delgado, David; Gabany, R. Jay; Crawford, Ken; Zibetti, Stefano; Majewski, Steven R.; Rix, Hans-Walter; Fliri, Jürgen; Carballo-Bello, Julio A.; Bardález-Gagliuffi, Daniella C.; Peñarrubia, Jorge; Chonis, Taylor S.; Madore, Barry; Trujillo, Ignacio; Schirmer, Mischa; McDavid, David A. (7 de septiembre de 2010). "CORRIENTES DE MAREA ESTELAR EN GALAXIAS ESPIRALES DEL VOLUMEN LOCAL: UNA ENCUESTA PILOTO CON MODESTOS TELESCOPIOS DE APERTURA". La Revista Astronómica . 140 (4): 962–967 . arXiv : 1003.4860 . doi : 10.1088/0004-6256/140/4/962 . ISSN 0004-6256 .
- ↑ Sola, Elisabeth; Duc, Pierre-Alain; Richards, Felix; Paiement, Adeline; Urbano, Mathias; Klehammer, Julie; Bílek, Michal; Cuillandre, Jean-Charles; Gwyn, Stephen; McConnachie, Alan (2022-06-01). "Caracterización de estructuras de bajo brillo superficial en imágenes profundas anotadas" . Astronomía y Astrofísica . 662 : A124. arXiv : 2203.03973 . doi : 10.1051/0004-6361/202142675 . ISSN 0004-6361 .
- ↑ Barnes, Joshua E.; Hernquist, Lars (1992-09-01). "Dinámica de galaxias en interacción" . Annual Review of Astronomy and Astrophysics . 30 : 705–742 . doi : 10.1146/annurev.aa.30.090192.003421 . ISSN 0066-4146 .
- ^ Hibbard, JE; van Gorkom, JH "Observaciones HI, HII y banda R de una secuencia de fusión galáctica" . La Revista Astronómica . 111 : 655. arXiv : astro-ph/9512035 . doi : 10.1086/117815 . ISSN 0004-6256 .
- ↑ Barnes, Joshua E.; Hernquist, Lars (1992-09-01). "Dinámica de galaxias en interacción" . Annual Review of Astronomy and Astrophysics . 30 : 705–742 . doi : 10.1146/annurev.aa.30.090192.003421 . ISSN 0066-4146 .
- 1 2 Dietrich, JP (febrero de 2008). "La importancia de ser el primero: tasas de citación dependientes de la posición en arXiv:astro-ph" . Publicaciones de la Sociedad Astronómica del Pacífico . 120 (864): 224– 228. arXiv : 0712.1037 . Bibcode : 2008PASP..120..224D . doi : 10.1086/527522 . ISSN 0004-6280 .
- ↑ Piatti, Andrés E.; Carballo-Bello, Julio A. (2020-05-01). "Las colas de marea de los cúmulos globulares de la Vía Láctea" . Astronomía y Astrofísica . 637 : L2. arXiv : 2004.11747 . Bibcode : 2020A & A...637L...2P . doi : 10.1051/0004-6361/202037994 . ISSN 0004-6361 .
- ↑ Zhang, Jiajun; Zhao, Jingkun; Oswalt, Terry D.; Fang, Xiangsong; Zhao, Gang; Liang, Xilong; Ye, Xianhao; Zhong, Jing (2019-12-12). "Actividad cromosférica estelar y relación de edad de cúmulos abiertos en el sondeo LAMOST" . The Astrophysical Journal . 887 (1): 84. arXiv : 1909.13520 . Bibcode : 2019ApJ...887...84Z . doi : 10.3847/1538-4357/ab4efe . ISSN 0004-637X .
- 1 2 3 Kos, Janez (2024). "Colas de marea de cúmulos abiertos". Astronomía y Astrofísica . 691 : A28. arXiv : 2406.18767 . Bibcode : 2024A y A...691A..28K . doi : 10.1051/0004-6361/202449828 .
- 1 2 3 4 5 6 7 8 Risbud, Dhanraj; Jadhav, Vikrant V.; Kroupa, Pavel (2025). "Colas de marea de cúmulos abiertos cercanos I. Mapeo con Gaia DR3". Astronomía y Astrofísica . 694. arXiv : 2501.17225 . Bibcode : 2025A & A...694A.258R . doi : 10.1051/0004-6361/202453302 .
- ↑ "El Hubble detecta un agujero negro supermasivo expulsado del núcleo galáctico: los astrónomos sospechan de ondas gravitacionales" . www.spacetelescope.org . Consultado el 27 de marzo de 2017 .
- Galaxias que interactúan