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✨Gotas gigantes de gas hidrógeno

Lunes 1 de Agosto de 2016



Un estudio profundo de 29 gotas gigantescas de gas de hidrógeno se ha llevado a cabo con el Observatorio de rayos X Chandra para identificar la fuente de la inmensa energía necesaria para iluminar estas estructuras. Estas misteriosas manchas, llamadas "manchas Lyman-alfa" por los astrónomos debido a la luz que emiten, miden varios cientos de miles de años luz de diámetro y se observan cuando el Universo tenía solamente dos mil millones de años, aproximadamente el 15% de su edad actual. La imagen compuesta muestra una de las mayores manchas observadas en este estudio. Gas de hidrógeno brillante en la gota es mostrada mediante una imagen óptica Lyman-alfa (de color amarillo) del Observatorio Subaru de Japón. Una galaxia situada en la burbuja es visible en una imagen óptica de banda ancha (blanco) del Telescopio Espacial Hubble y una imagen infrarroja del Telescopio Espacial Spitzer (rojo). Por último, la imagen del Observatorio de rayos X Chandra en azul muestra evidencia de un creciente agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia.

La radiación y las salidas de este agujero negro activo son lo suficientemente potentes como para iluminar y calentar el gas en la burbuja. La radiación y los vientos de la rápida formación estelar que ocurren en la galaxia se cree que tienen efectos similares. Una clara evidencia es observada en otros cuatro agujeros negros activos. La radiación de las regiones cercanas al agujero negro también jugará un papel significativo en la iluminación y el calentamiento de la burbuja. Se están formando estrellas a un ritmo rápido en esta galaxia, y las estrellas jóvenes están siendo destruidas en explosiones de supernovas. Las tres estrellas brillantes por encima del bulbo central de la galaxia son un ejemplo de este tipo de supernovas. Estos nuevos resultados muestran como las manchas encajan en la historia cósmica de las galaxias y cómo evolucionan los agujeros negros. Se cree que las galaxias se forman cuando el gas fluye hacia el interior bajo la fuerza de la gravedad y se enfría por la radiación que emite.

Este proceso debe detenerse cuando el gas es calentado por la radiación en las salidas de las galaxias y sus agujeros negros. Las manchas podrían ser un signo de esta primera etapa, o de la segunda. Sobre la base de los nuevos datos y argumentos teóricos, GEACH y sus colegas muestran que el calentamiento del gas por el crecimiento de los agujeros negros supermasivos y estallidos de formación estelar, en lugar de enfriamiento del gas, probablemente potencian las manchas. La implicación es que las gotas representan una etapa en la que las galaxias y los agujeros negros están empezando a detener su rápido crecimiento debido a estos procesos de calentamiento. Esta es una etapa crucial de la evolución de las galaxias y los agujeros negros, conocido como "retroalimentación", y que los astrónomos siempre han estado tratando de entender.



Crédito:  De rayos X (NASA / CXC / Durham Univ./D.Alexander); Óptico (NASA / ESA / STScI / IoA / S.Chapman); Lyman-alfa óptico (NAOJ / Subaru / Tohoku Univ./T.Hayashino); Infrarrojos: (NASA / JPL Caltech / Durham Univ./J.Geach; Derecha, Ilustración: NASA / CXC / M.Weiss

Distancia: 11.500 millones de años luz / Ubicación: Constelación Acuario