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Galaxia del remolino

La galaxia Whirlpool , también conocida como Messier 51a ( M51a ) o NGC 5194 , es una galaxia espiral de gran diseño que interactúa con un núcleo galáctico activo Seyfert 2 . [6] [7] [8] Se encuentra en la constelación de Canes Venatici y fue la primera galaxia clasificada como galaxia espiral. [9] Está a 7,22 megaparsecs (23,5 millones de años luz) de distancia y 23,58 kiloparsecs (76.900 ly) de diámetro. [2] [10]

La galaxia y su compañera, NGC 5195 , [11] son ​​fácilmente observadas por astrónomos aficionados , y las dos galaxias pueden verse con binoculares . [12] La galaxia Whirlpool ha sido observada extensamente por astrónomos profesionales, quienes la estudian y su par con NGC 5195 para comprender la estructura de la galaxia (particularmente la estructura asociada con los brazos espirales ) y las interacciones de la galaxia. Su pareja con NGC 5195 se encuentra entre los sistemas de interacción más famosos y relativamente cercanos y, por lo tanto, es un tema favorito de los modelos de interacción de galaxias.

Descubrimiento

Boceto de la M51 por Lord Rosse en 1845

Lo que más tarde se conoció 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 en espiral , la primera "nebulosa" que se sabe que tiene una. [14] Estas " nebulosas espirales " no fueron reconocidas como galaxias hasta que Edwin Hubble pudo observar variables cefeidas en algunas de estas nebulosas espirales, lo que proporcionó evidencia de que estaban tan lejos que debían ser galaxias completamente separadas. [15]

El advenimiento de la radioastronomía y las posteriores imágenes de radio de M51 demostraron inequívocamente que Whirlpool y su galaxia compañera realmente están interactuando. A veces, la designación M51 se utiliza para referirse al par de galaxias, en cuyo caso las galaxias individuales pueden denominarse M51a (NGC 5194) y M51b (NGC 5195).

Apariencia visual

La imagen de la galaxia Whirlpool en luz visible (izquierda) y luz infrarroja (derecha)

En lo profundo de la constelación de Canes Venatici , M51 se encuentra a menudo encontrando la estrella más oriental de la Osa Mayor , Alkaid , y yendo 3,5° al suroeste. Su declinación es redondeada 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 lo convierte en un objeto accesible desde las primeras horas de noviembre hasta finales de mayo, después de lo cual la observación coincide más en latitudes modestas con la salida del sol (debido a que el Sol se acerca y alejándose de su ascensión recta , figurando específicamente en Géminis , justo al norte).

M51 es visible a través de binoculares en condiciones de cielo oscuro y se puede resolver en detalle con telescopios de aficionados modernos. [12] Cuando se ve a través de un telescopio de 100 mm, los contornos básicos de M51 (limitado a 5×6') y su compañero son visibles. Bajo 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 unida a M51B .

Como es habitual en las galaxias, la verdadera extensión de su estructura sólo puede conocerse mediante la inspección de fotografías; Las exposiciones prolongadas revelan una gran nebulosa que se extiende más allá de la apariencia circular visible. En 1984, gracias al detector de alta velocidad (el llamado sistema de conteo de fotones-imagen-IPCS), desarrollado conjuntamente por el Laboratoire d'Astronomie Spatiald (LAS-CNRS) del CNRS y el Observatoire de Haute Provence (OHP), junto con con la visión particularmente agradable que ofrece el foco Cassegrain de 3,60 m del Telescopio Canadá-Francia-Hawái (CFHT) en la cumbre de Mauna Kea en Hawaii, Hua et al. detectó la doble componente del propio núcleo de la galaxia Whirlpool. [16] [ se necesita cita completa ]

En enero de 2005, el Proyecto Hubble Heritage construyó una imagen compuesta de 11.477 × 7.965 píxeles (que se muestra en el cuadro de información de arriba) 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. [17]

Galaxia Remolino – Observada con distintas luces
a) 0,4; 0,7 μm – b) vis-azul/verde; ir-rojo – c) 3,6; 4,5; 8 µm – d) 24 µm

Propiedades

La galaxia del Remolino se encuentra a una distancia de aproximadamente 23 [2] a 31 millones de años luz de la Tierra. [18] Según la medición de 1991 realizada por el Tercer Catálogo de Referencia de Galaxias Brillantes utilizando la isófota D 25 en la banda B, la Galaxia del Remolino tiene un diámetro de 23,58 kiloparsecs (76.900 años luz ). [2] [5] En general, la galaxia tiene aproximadamente un 88% del tamaño de la Vía Láctea . [19] [20] [21] Su masa se estima en 160 mil millones de masas solares, [22] o alrededor del 10,3% de la masa de la Vía Láctea.

Una imagen del Hubble de 1992 que muestra un nudo de polvo rodeando el agujero negro en el centro de M51.

En el corazón de la espiral existe un agujero negro , que alguna vez se pensó que estaba rodeado por un anillo de polvo, pero que ahora se cree que está parcialmente ocluido por polvo. Un par de conos de ionización se extienden desde el núcleo galáctico activo. [23]

Estructura en espiral

La Galaxia del Remolino tiene dos brazos espirales muy prominentes que giran en el sentido de las agujas del reloj. Un brazo se desvía significativamente de un ángulo constante. [24] Se cree que la pronunciada estructura espiral de la galaxia Whirlpool es el resultado de la estrecha interacción entre ella y su galaxia compañera NGC 5195 , que pudo haber pasado a través del disco principal de M51 hace unos 500 a 600 millones de años. En este escenario propuesto, NGC 5195 vino desde detrás de M51 a través del disco hacia el observador e hizo otro cruce de disco hace tan solo 50 a 100 millones de años hasta llegar a donde observamos que está ahora, ligeramente detrás de M51. [25]

Características de las mareas

Como resultado de la interacción de la galaxia Whirpool con NGC 5195, se han creado una variedad de características de marea. La mayor de estas características es la llamada pluma del noroeste, que se extiende a 43 kiloparsecs (140.000 años luz ) del centro de la galaxia. Esta columna es de color uniforme y probablemente se originó en la propia galaxia Whirpool debido a que tiene gas difuso. Adyacentes a él hay otras dos columnas que tienen un color ligeramente más azul, conocidas como columnas occidentales debido a su ubicación. [26]


En 2015, un estudio descubrió dos nuevas características de marea causadas por la interacción entre la galaxia Whirlpool y NGC 5195, la "penacho del noreste" y la "penacho del sur". El estudio señala que una simulación que tenga en cuenta sólo un paso de NGC 5195 hacia la galaxia Whirpool no logrará producir un análogo de la cola noreste. [26] Por el contrario, las simulaciones de múltiples pasajes realizadas por Salo y Laurikainen et.al reproducen la pluma del noreste. [25] [26]

formación de estrellas

La región central de M51 parece estar atravesando un período de mayor formación estelar. La eficiencia actual de la formación estelar, definida como la relación entre la masa de las nuevas estrellas y la masa del gas de formación estelar, es sólo ~1%, bastante comparable al valor global de la Vía Láctea y otras galaxias. Se estima que el alto ritmo actual de formación estelar no puede durar más de otros 100 millones de años aproximadamente. [27] De manera similar, los brazos espirales están experimentando altos niveles de formación estelar, así como el espacio a lo largo de los brazos. [28]

Eventos transitorios

Se han observado tres supernovas en la galaxia Whirlpool: [29]

En 1994, se observó SN 1994I en la galaxia Whirlpool. Fue clasificado como 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 12,91. [30]

En junio de 2005, se observó la supernova de tipo II SN 2005cs en la galaxia Whirlpool, con un máximo de magnitud aparente 14. [31] [32]

El 31 de mayo de 2011 se detectó una supernova de tipo II en la galaxia Whirlpool, con un máximo de magnitud 12,1. [33] 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 . [34] El progenitor fue probablemente una supergigante amarilla [35] y no una supergigante roja o azul , que se cree que son los progenitores de supernova más comunes.

Impostor de supernova AT2019abn, fotografiado por el Telescopio Espacial Hubble

El 22 de enero de 2019, se descubrió en Messier 51 una supernova impostora , denominada AT2019abn. El transitorio fue posteriormente identificado como una nova roja luminosa . La estrella progenitora fue detectada en imágenes infrarrojas de archivo del Telescopio Espacial Spitzer . No se pudo ver ningún objeto en la posición del transitorio en las imágenes de archivo del Hubble , lo que indica que la estrella progenitora estaba fuertemente obstruida por polvo interestelar . 2019abn alcanzó un máximo de magnitud 17, alcanzando un brillo intrínseco de . [36]

Candidato a planeta

En septiembre de 2020 se anunció la detección por parte del Observatorio de rayos X Chandra [37] de un exoplaneta candidato , denominado M51-ULS-1b , que orbita el 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 candidato a planeta fue detectado mediante eclipses de la fuente de rayos X (XRS), que consta de 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 . [38] [39]

Compañero

NGC 5195 (también conocida como Messier 51b o M51b) es una galaxia enana que interactúa con la galaxia Whirlpool (también conocida como M51a o NGC 5194). Ambas galaxias se encuentran a aproximadamente 31 millones de años luz de distancia, en la constelación de Canes Venatici. Juntas, las dos galaxias son uno de los pares de galaxias en interacción más estudiados.

Información del grupo de galaxias.

La Galaxia del Remolino es la galaxia más brillante del Grupo M51 , un pequeño grupo de galaxias que también incluye a M63 (la Galaxia del Girasol ), NGC 5023 y NGC 5229 . [40] [41] [42] [43] Este pequeño grupo puede 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 catálogos y métodos de identificación de grupos identifican el tres grupos como entidades separadas. [44]

Ver también

Notas

  1. ^ 47 de 90 grados al norte del ecuador celeste . Así, su luz emite tan al 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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enlaces externos

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