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Atlas de galaxias peculiares

Las Galaxias Antena (Arp 244)
Par de galaxias espirales en colisión: NGC 3808 A y NGC 3808B (Arp 87).
NGC 6621 / NGC 6622 (Arp 81), un par de galaxias espirales 100 millones de años después de su colisión.
IC 883 (Arp 193), remanente de la fusión de dos galaxias.
Arp 147 , un par de galaxias en anillo en interacción .

El Atlas de Galaxias Peculiares es un catálogo de galaxias peculiares elaborado por Halton Arp en 1966. En el atlas, publicado originalmente en 1966 por el Instituto Tecnológico de California , se presentan un total de 338 galaxias. El objetivo principal del catálogo era presentar fotografías de ejemplos de los diferentes tipos de estructuras peculiares que se encuentran entre las galaxias. [1]

Fondo

Arp se dio cuenta de que no se entendía bien por qué las galaxias adquirían formas espirales o elípticas . Consideró que las galaxias peculiares eran pequeños "experimentos" que los astrónomos podían utilizar para comprender los procesos físicos que distorsionaban las galaxias espirales o elípticas. Con este atlas, los astrónomos tenían una muestra de galaxias peculiares que podían estudiar con más detalle. El atlas no presenta una descripción completa de cada galaxia peculiar del cielo, sino que proporciona ejemplos de los diferentes fenómenos observados en las galaxias cercanas.

Como en el momento de la publicación se sabía poco sobre los procesos físicos que causaban las diferentes formas, las galaxias del atlas están ordenadas según su apariencia. Los objetos 1–101 son galaxias espirales peculiares individuales o galaxias espirales que aparentemente tienen pequeñas compañeras. Los objetos 102–145 son galaxias elípticas y similares a las elípticas. Las galaxias individuales o grupos de galaxias que no tienen formas elípticas ni espirales se enumeran como objetos 146–268. Los objetos 269–327 son galaxias dobles. Finalmente, los objetos que simplemente no encajan en ninguna de las categorías anteriores se enumeran como objetos 332–338. La mayoría de los objetos son más conocidos por sus otras designaciones, pero algunas galaxias son más conocidas por sus números Arp (como Arp 220 ).

En la actualidad, se cree que los procesos físicos que dan lugar a las peculiaridades observadas en el atlas Arp se comprenden bien. Se ha interpretado que un gran número de objetos son galaxias en interacción , entre ellas M51 (Arp 85) , Arp 220 y las Galaxias Antena (NGC 4038/NGC 4039 o Arp 244) . Algunas de las galaxias son simplemente galaxias enanas que no tienen suficiente masa para producir suficiente gravedad para permitir que las galaxias formen una estructura cohesiva. NGC 1569 (Arp 210) es un ejemplo de una de las galaxias enanas del atlas. Algunas otras galaxias son radiogalaxias . Estos objetos contienen núcleos galácticos activos que producen potentes chorros de gas llamados chorros de radio . El atlas incluye las radiogalaxias cercanas M87 (Arp 152) y Centaurus A (Arp 153) .

Las asociaciones peculiares presentes en el catálogo ahora se interpretan como fusiones de galaxias o superposiciones de líneas de visión sin interacción, aunque Arp cuestionó esa idea, afirmando que las asociaciones aparentes eran ejemplos de eyecciones. [2]

Galaxias Arp notables

Las galaxias de los ratones (NGC 4676; Arp 242). Estas dos galaxias tienen colas de marea que se forman como consecuencia de la interacción gravitatoria entre ellas. Las galaxias también están conectadas por un puente de marea, otra característica formada por la interacción gravitatoria.
Par de galaxias fusionadas "El Saltamontes" (alias UGC 4881 , FUDGE , Arp 55).

Lista de catálogos

Galaxias espirales

Bajo brillo superficial

Imagen ultravioleta de NGC 2537 (Arp 6)

Se trata principalmente de galaxias enanas o galaxias espirales poco definidas (con la designación Sm) que tienen un bajo brillo superficial (es decir, emiten poca luz por unidad de área). Las galaxias de bajo brillo superficial son en realidad bastante comunes. La excepción es NGC 2857 (Arp 1), que es una galaxia espiral Sc (lo que significa que tiene una estructura definida con brazos espirales poco enrollados y un núcleo débil pero bien definido). [3]

Brazos divididos

Esta categoría contiene galaxias espirales con brazos que se dividen en dos partes separadas.

Segmentos desprendidos

M66 (Arpegio 16)

Esta categoría contiene galaxias espirales con brazos que parecen estar segmentados. Algunos segmentos de los brazos espirales pueden parecer separados porque las bandas de polvo en los brazos espirales oscurecen la luz estelar de los brazos. Otros brazos espirales pueden parecer segmentados debido a la presencia de cúmulos estelares brillantes (o cadenas discontinuas de cúmulos estelares brillantes) en los brazos espirales.

De tres brazos

Por lo general, la mayoría de las galaxias espirales contienen dos brazos espirales claramente definidos o solo estructuras espirales filamentosas difusas. Las galaxias con tres brazos espirales bien definidos son raras.

De un solo brazo

Imagen ultravioleta de NGC 4618 (Arp 23)

Las galaxias espirales de un solo brazo, incluidas las espirales de Magallanes , también son raras. En este caso, el único brazo espiral puede estar formado por una interacción gravitatoria con otra galaxia (como ocurre con la propia Gran Nube de Magallanes , aunque no forma parte del catálogo).

Un brazo pesado

Galaxia espiral NGC 6946 (Arp 29)

Los brazos espirales de estas galaxias tienen una apariencia asimétrica. Un brazo espiral puede parecer considerablemente más brillante que el otro. En las placas fotográficas producidas por Arp, el brazo brillante se vería oscuro o "pesado". Mientras que la mayoría de estas galaxias (como M101 y NGC 6946 ) son simplemente galaxias espirales asimétricas, NGC 6365 es un par de galaxias en interacción donde una de las dos galaxias se ve de canto y se encuentra justo donde sería visible el brazo espiral de la otra galaxia vista de frente. [5]

Signo integral

Se trata de galaxias que parecen una S alargada (o como el signo integral que se utiliza en el cálculo ). Algunos objetos, como IC 167 , [6] son ​​simplemente galaxias espirales ordinarias vistas desde un ángulo inusual. Otros objetos, como UGC 10770, son pares de galaxias en interacción con colas de marea que parecen brazos espirales. [7]

Compañeros de bajo brillo superficial

Muchas de estas galaxias espirales probablemente estén interactuando con las galaxias de bajo brillo superficial en el campo de visión. Sin embargo, en algunos casos puede resultar difícil determinar si la compañera está físicamente cerca de la galaxia espiral o si es una fuente en primer plano o en segundo plano o una fuente en el borde de la galaxia espiral.

Compañeros pequeños y de alto brillo superficial

Imagen de la galaxia espiral NGC 1097 (Arp 77)

Nuevamente, muchas de estas galaxias espirales probablemente estén interactuando con galaxias compañeras, aunque algunas de las galaxias compañeras identificadas pueden ser fuentes de primer plano o de fondo o incluso cúmulos de estrellas brillantes dentro de las galaxias individuales.

Compañeros grandes y de alto brillo superficial

La galaxia del Remolino (M51, Arp 85). Este objeto consiste en una galaxia espiral más grande que interactúa con una galaxia elíptica.

Las galaxias de esta categoría son casi siempre fuentes que interactúan claramente. El más famoso de estos objetos es la Galaxia del Remolino (M51; Arp 85), que está compuesta por una galaxia espiral NGC 5194 que está interactuando con una galaxia elíptica más pequeña , NGC 5195. La interacción ha distorsionado la forma de ambas galaxias; el patrón del brazo espiral se ha acentuado en la galaxia espiral más grande, y se ha formado un puente de estrellas y gas entre las dos galaxias. Muchas de las otras galaxias de esta categoría también están conectadas por puentes.

Compañeros elípticos

Al igual que las galaxias espirales con compañeras de alto brillo superficial, la mayoría de estas galaxias espirales son claramente sistemas en interacción. En muchas de las imágenes se pueden ver colas y puentes de marea.

Galaxias elípticas y similares

Conectado a las galaxias espirales

Imágenes infrarrojas de diferentes longitudes de onda de Arp 107 (UGC 5984).

Estos objetos son muy similares a las galaxias espirales con compañeras elípticas. Todas las galaxias tienen características como colas de marea y puentes de marea que se han formado a través de la interacción gravitatoria.

Brazos espirales repelente

Según la descripción de estos objetos, parece que Arp pensó originalmente que las galaxias elípticas estaban alejando los brazos espirales de las galaxias compañeras. Sin embargo, los brazos espirales de marea pueden parecer distorsionados debido a la interacción. Algunos de estos brazos espirales "repelidos" están en el lado opuesto de la galaxia espiral respecto de la galaxia elíptica. Las simulaciones han demostrado que tales características pueden formarse únicamente mediante interacciones gravitacionales; no se necesitan fuerzas de repulsión.

Galaxias espirales cercanas y perturbadoras

Par de galaxias NGC 4435 y NGC 4438 ( Arp 120 )
Messier 60 y NGC 4647 (Arp 116)

Esta es otra categoría en la que la mayoría de los objetos son galaxias en interacción. Como se indica en el nombre de la categoría, las galaxias espirales parecen perturbadas. Arp originalmente describió algunas de las galaxias elípticas como repulsivas.

Fragmentos cercanos

Messier 49 , Arp. 134

Material emanante

Arp pensaba que las galaxias elípticas de esta categoría expulsaban material de sus núcleos. Muchas de las imágenes podrían interpretarse de esa manera. Sin embargo, estos objetos son en realidad una mezcla de otros fenómenos. Por ejemplo, NGC 2914 (Arp 137) es simplemente una galaxia espiral con brazos espirales tenues, [14] y NGC 4015 (Arp 138) es un par de galaxias en interacción donde una galaxia es una galaxia espiral vista de canto. [15] Algunos objetos, como NGC 2444 y NGC 2445 (Arp 143), son sistemas que contienen "galaxias en anillo", que se crean cuando una galaxia (las galaxias elípticas en estos ejemplos) pasa a través del disco de otra. Este paso provoca una onda gravitacional en la que el gas primero cae hacia adentro y luego se propaga hacia afuera para formar la estructura en anillo. [16]

Arp 142: PGC 1237172 (arriba), NGC 2936 , una galaxia espiral estándar (centro), y NGC 2937 , una galaxia elíptica más pequeña (abajo). [17]

Galaxias amorfas

Arp se refiere a las galaxias de esta categoría como galaxias que no tienen forma espiral ni elíptica. Aunque no utiliza el término "amorfo" para describirlas, es la mejor descripción de las mismas.

Muchas de estas galaxias son galaxias en interacción o galaxias que son los restos de la fusión de dos galaxias más pequeñas. El proceso de interacción producirá diversas características de marea, como colas de marea y puentes de marea, que pueden perdurar mucho después de que los discos y núcleos de las galaxias progenitoras se hayan fusionado. Aunque las colas de marea se describen como varios fenómenos visuales diferentes ("contracolas", "filamentos", "bucles"), todas son manifestaciones del mismo fenómeno.

Anillos asociados

Par de galaxias en interacción Arp 148 ( Objeto de Mayall )

Como se ha señalado anteriormente, estas galaxias en anillo pueden haberse formado cuando una galaxia compañera pasó a través de la galaxia en anillo. La interacción produciría un efecto de onda que primero atraería materia hacia el centro y luego haría que se propagara hacia afuera en un anillo. [16]

Chorros

Galaxia elíptica gigante Messier 87 con su chorro relativista (Arp 152)

Se trata de galaxias que parecen estar expulsando material hacia el exterior desde sus núcleos. Los "chorros" en sí mismos parecen similares al agua que sale rociada de una manguera. En el caso de IC 803 (Arp 149) y NGC 7609 (Arp 150), los chorros son simplemente parte de la estructura amorfa producida por las galaxias en interacción. Sin embargo, en Arp 151 [ cita requerida ] y Messier 87 (Arp 152), los chorros son gas ionizado que ha sido expulsado del entorno alrededor de los agujeros negros supermasivos en los núcleos galácticos activos de las galaxias . [25] [26] Estos chorros, a veces llamados chorros relativistas o chorros de radio, son fuentes poderosas de radiación de sincrotrón , especialmente en longitudes de onda de radio .

Absorción interior

Par de galaxias en fusión llamado NGC 520 (Arp 157).
Galaxia elíptica gigante NGC 1316 .

Las galaxias de esta categoría presentan bandas de polvo oscuras que oscurecen parte del disco de la galaxia. Todas estas galaxias son el producto de la fusión de dos galaxias. NGC 520 (Arp 157) es uno de los mejores ejemplos de una fusión intermedia, en la que los discos de las dos galaxias progenitoras se han fusionado pero no los núcleos. Centaurus A (Arp 153) y NGC 1316 (Arp 154) son ambas galaxias elípticas con bandas de polvo inusuales; su cinemática y estructura indican que han sufrido eventos de fusión recientemente. NGC 4747 (Arp 159) puede no ser más que una galaxia espiral vista de canto con bandas de polvo significativamente oscuras. [29]

Filamentos difusos

Los filamentos de estos objetos pueden representar colas de marea de interacciones galácticas. Muchas de las galaxias son los restos de las fusiones de dos galaxias espirales para formar una única galaxia elíptica. Sin embargo, NGC 3414 (Arp 162) parece ser simplemente una galaxia S0 inusual con un disco muy pequeño en relación con el tamaño de su bulbo. [4] NGC 4670 (Arp 163) es una galaxia enana compacta azul con una actividad de formación estelar extremadamente fuerte ; [31] es claramente demasiado pequeña para ser el remanente de la fusión de dos galaxias espirales como los otros remanentes de fusión en esta muestra, aunque puede haber estado involucrada en una interacción mucho más pequeña.

Contracolas difusas

Todos estos objetos son galaxias que participan en interacciones gravitacionales. Estas contracolas son características de marea causadas por las interacciones gravitacionales entre dos galaxias, al igual que las características similares descritas en el catálogo Arp. Messier 32 (Arp 168), una galaxia enana que interactúa con la galaxia de Andrómeda , [4] está incluida en esta categoría (aunque la "contracola difusa" es muy difícil de ver en la fotografía de Arp).

Contracolas estrechas

Esta es otra categoría que contiene galaxias con colas de marea producidas por interacciones gravitacionales. Estas colas de marea son más estrechas y están mejor definidas que las colas de marea de los objetos 167-172.

Filamentos estrechos

Estrella de la mañana 1614 (Arp 186).
La galaxia Tadpole (UGC 10214; Arp 188). El "filamento estrecho", que parece ser una formación de marea causada por una interacción gravitacional, se puede ver extendiéndose a lo largo de esta imagen.

Esta categoría contiene una mezcla de distintos tipos de objetos. Al igual que las galaxias con filamentos difusos o las galaxias con colas contrarias, algunas de las galaxias de esta categoría han estado involucradas en interacciones, y los filamentos son características de marea creadas por esas interacciones. Sin embargo, otras fuentes son simplemente galaxias espirales individuales con brazos espirales tenues que Arp describe como "filamentos".

Material expulsado de los núcleos

Arp 194. La tercera galaxia en la parte inferior de la imagen es en realidad otro objeto, no parte del sistema.
Arp 195, un triplete de galaxias en interacción ubicado en la constelación del Lince , a unos 747 millones de años luz de la Tierra.

Los materiales eyectados en muchos de estos objetos parecen ser formaciones de marea creadas por interacciones gravitacionales. En algunos casos (como en el caso de NGC 5544 y NGC 5545 en Arp 199), los materiales eyectados son claramente una galaxia espiral vista de canto que se alinea con el núcleo de otra galaxia.

Casi todos los objetos de esta categoría están interactuando o han experimentado interacciones recientemente. NGC 3712 (Arp 203) es una excepción: es simplemente una galaxia espiral de bajo brillo superficial. [47]

Irregularidades, absorción y resolución.

Actividad de formación estelar en la cercana galaxia enana NGC 1569 (Arp 210).

Las galaxias de esta categoría tienen estructuras irregulares (irregularidades), bandas de polvo notables (absorción) o una apariencia granulada (resolución). Esta categoría contiene una mezcla de galaxias en interacción distorsionadas por interacciones de marea, galaxias irregulares enanas cercanas y galaxias espirales con cantidades inusualmente grandes de gas.

Bucles adyacentes

La galaxia espiral con brotes de formación estelar cercana , NGC 3310 (Arp 217)

Estos bucles adyacentes son otra manifestación de las estructuras formadas por interacciones gravitacionales entre galaxias. Algunas de estas fuentes consisten en galaxias que casi han completado el proceso de fusión; los "bucles adyacentes" son simplemente los restos de la interacción. Entre los objetos de esta categoría se encuentra Arp 220 , una de las galaxias infrarrojas ultraluminosas mejor estudiadas del cielo.

Brazos espirales amorfos

Galaxia espiral NGC 7252 (Arp 226)

Muchas de estas galaxias son restos de fusiones. Los "brazos espirales amorfos" son los restos de marea que quedan después de la colisión.

Anillos concéntricos

NGC 474 , Arp 227

Se trata de galaxias con estructuras en forma de concha. Algunas estructuras en forma de concha se han identificado como resultado de fusiones recientes. [ cita requerida ] En otros casos, sin embargo, la estructura en forma de concha puede representar el disco exterior de una galaxia S0 . En algunos casos complicados, la galaxia con anillos o conchas es una galaxia S0 que interactúa con otra galaxia; los orígenes de las conchas en tales sistemas pueden ser difíciles de determinar.

Apariencia de fisión

Par de galaxias en interacción: Arp 238 ( UGC 8335 ).
NGC 5257 y NGC 5258 (Arp 240), par de galaxias espirales en interacción.
Arp 256, par de galaxias espirales en las primeras etapas de colisión y fusión.

Aunque la descripción de los objetos de esta categoría implica que las galaxias se están separando, la mayoría de ellas se están fusionando. Muchos de los objetos presentan colas de marea y puentes muy pronunciados que se han formado como consecuencia de la interacción. La mayoría de los objetos se encuentran en las primeras etapas del proceso de fusión, en el que las galaxias aún parecen tener núcleos y discos diferenciados (aunque distorsionados). Entre las galaxias más notables de esta categoría se encuentran las Galaxias Antena (NGC 4038 y NGC 4039, Arp 244) y las Galaxias Ratón (NGC 4676, Arp 242).

Sin embargo, no todos estos objetos son galaxias en interacción. Algunas de ellas son simplemente galaxias enanas cercanas con una estructura irregular.

Grumos irregulares

Holmberg II / UGC 4305 , galaxia enana (Arp 268)
Par de galaxias en interacción Arp 261.

Se trata de objetos que parecen ser una serie de cúmulos irregulares sin estructura coherente. Muchos de estos objetos son simplemente galaxias enanas cercanas . Algunos de estos objetos son galaxias en interacción, mientras que otros son pequeños grupos de galaxias . En ambos casos, muchas de las galaxias constituyentes son galaxias irregulares. La superposición de dos o más de estas galaxias irregulares puede fácilmente parecer una única galaxia irregular más grande, por lo que el Atlas de Galaxias Peculiares (y otros catálogos) a menudo clasifica estos pares y grupos como objetos únicos.

Galaxias dobles y múltiples

Arp se refirió originalmente a estas galaxias como "galaxias dobles", pero muchas de estas fuentes son más de dos galaxias. Algunos de los objetos consisten en galaxias en interacción , mientras que otras fuentes son en realidad grupos de galaxias . La diferencia es que las galaxias en interacción estarán distorsionadas, mientras que las galaxias en grupos simplemente están unidas gravitacionalmente entre sí, pero no necesariamente lo suficientemente cerca una de otra como para inducir cambios estructurales importantes.

Brazos conectados

Arp 272: NGC 6050 y IC 1179 , galaxias espirales en interacción.

Todas estas galaxias son pares de galaxias en interacción, excepto NGC 5679 (Arp 274), que puede ser un triplete de galaxias en interacción. [113] Los brazos conectados que se describen aquí son estructuras de puentes de marea que se forman entre galaxias en interacción. Estos puentes se forman al principio de las interacciones galácticas.

Galaxias en interacción

'El Pájaro' está compuesto por dos galaxias espirales masivas y una tercera galaxia irregular. (ESO593-8)

A diferencia de muchos de los objetos enumerados en la sección de galaxias amorfas , las galaxias en interacción que componen estos objetos aún se pueden distinguir entre sí.

Caída y atracción

La galaxia espiral NGC 4631 (vista de canto) y la elíptica enana NGC 4627 (abajo) forman el par Arp 281

Esta categoría contiene una extraña mezcla de objetos. Dos de ellos son galaxias de disco vistas de canto con galaxias compañeras más pequeñas cercanas. Dos de ellos están conectados por puentes de marea. Los dos últimos objetos pueden estar simplemente interactuando entre sí a gran distancia.

Efectos del viento

Arp 293. Galaxias en interacción NGC 6285 y 6286 en un telescopio de 32 pulgadas.

Aunque se incluyen en la categoría de galaxias dobles, muchos de estos objetos son galaxias individuales. Los "efectos del viento" se refieren a la aparición, no a la detección real de gas a alta velocidad (como el que se encuentra en M82 ). En algunos casos, la aparición puede ser el resultado de la interacción. En otros casos, en particular NGC 3981 (Arp 289), la emisión débil y extendida puede estar relacionada con la naturaleza intrínseca de la galaxia en sí y no con interacciones con otros objetos. [4]

Filamentos largos

Arp 297: par de galaxias espirales ( NGC 5754 ) e irregulares ( NGC 5752 )

Los largos filamentos de estos sistemas son probablemente colas de marea o puentes que se han producido como resultado de la interacción gravitacional entre las galaxias.

Objetos no clasificados

IC 694 y NGC 3690 (Arp 299), par de galaxias en interacción
UGC 9618 (Arp 302), un par de galaxias espirales vistas de frente y de canto

Arp no proporcionó una subclasificación para los objetos 298-310 en su atlas. Estos objetos son en su mayoría pares de galaxias en interacción.

Grupos

Cadenas

Misceláneas

Imagen del telescopio espacial Hubble de Messier 82

Las galaxias Arp más brillantes para astrónomos aficionados

Maynard Pittendreigh, astrónomo aficionado y escritor ocasional, ha compilado una lista de las galaxias Arp más brillantes que los astrónomos aficionados pueden ver con mayor facilidad. Las galaxias de la lista se pueden observar visualmente y no requieren equipo fotográfico o de imagen especial. Entre ellas se incluyen:

Véase también

Lectura adicional

Referencias

Enlaces externos

Notas

  1. ^ Arp, Halton (1966). Atlas de galaxias peculiares. Pasadena, California: Instituto Tecnológico de California . Consultado el 5 de enero de 2010 .(versión en línea, incluidos los datos tabulares originales de Arp y un enlace PDF)
  2. ^ Halton Arp, Seeing Red: Redshift, Cosmology and Academic Science , Aperion, Montreal (agosto de 1998), págs. 14, 61-62, 72, 104-105 ISBN 0-9683689-0-5 
  3. ^ ab "Base de datos extragaláctica de la NASA/IPAC". Resultados para NGC 2857. Consultado el 16 de julio de 2006 .
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