Uno de los telescopios más potentes de la Tierra ha observado con un detalle sin precedentes una colisión masiva de galaxias provocada por una que viaja a la increíble velocidad de 3,2 millones de kilómetros por hora.

El dramático impacto se observó en el Quinteto de Stephan, un grupo de galaxias cercano formado por cinco galaxias que fue observado por primera vez hace casi 150 años. Provocó una sacudida inmensamente poderosa, similar al “estallido sónico de un avión de combate”, que se encuentra entre los fenómenos más sorprendentes del Universo.

El corrector y posicionador de enfoque primario WEAVE en el telescopio William Herschel en La Palma, España. ING

Según los astrónomos, el Quinteto de Stephan representa «una encrucijada galáctica donde pasadas colisiones entre galaxias han dejado tras de sí un complejo campo de escombros», que ahora ha vuelto a despertar con el paso de la galaxia NGC 7318b.

La colisión fue descubierta por un equipo de científicos utilizando las primeras observaciones del nuevo espectrógrafo de campo amplio WEAVE (William Herschel Telescope Enhanced Area Velocity Explorer), con un presupuesto de 20 millones de euros, y ubicado en La Palma (España).

Esta instalación científica de última generación no sólo revelará cómo se formó nuestra Vía Láctea a lo largo de miles de millones de años, sino que también ofrecerá nuevos conocimientos sobre millones de galaxias en todo el Universo. El descubrimiento de NGC 7318b pasando por el Quinteto de Stephan fue observado por un equipo de más de 60 astrónomos y publicado en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Una imagen que involucra múltiples telescopios.

El sistema es un laboratorio ideal para comprender la relación caótica y a menudo violenta entre galaxias, razón por la cual fue el foco de la observación de la primera luz realizada por la Unidad de Campo Integral Grande (LIFU) de WEAVE.

Observaciones de radio del Stephan Quintet en diferentes frecuencias, tomadas por el Low Frequency Array (LOFAR) y el Very Large Array (VLA). Los colores rojos indican una fuerte emisión de radio desde el frente de choque, así como desde algunas de las galaxias del grupo y más allá. Universidad de Hertfordshire

Imagen que revela la edad del plasma de alta energía en el Quinteto de Stephan, capturada mediante observaciones de radio con el VLA y LOFAR. Los colores azules indican la edad del plasma de baja energía, mientras que las áreas naranja y amarilla marcan regiones que están siendo energizadas activamente. Las líneas discontinuas delimitan la ubicación de las galaxias del grupo, mientras que las líneas negras trazan la región de choque identificada con los datos de WEAVE, que coincide perfectamente con las zonas donde este plasma está siendo reacelerado por la colisión entre NGC 7318b y el cúmulo. Universidad de Hertfordshire

La Dra. Marina Arnaudova, investigadora principal de la Universidad de Hertfordshire, dijo: «Desde su descubrimiento en 1877, el Quinteto de Stephan ha cautivado a los astrónomos, ya que representa una encrucijada galáctica donde las colisiones pasadas entre galaxias han dejado atrás, sí, un complejo campo de escombros.

«La actividad dinámica en este grupo de galaxias se ha reactivado gracias a la colisión de una galaxia que lo atraviesa a una velocidad increíble de más de 3,2 millones de kilómetros por hora (2 millones de mph), provocando un choque inmensamente poderoso, «muy similar al Estallido sónico de un avión de combate».

El equipo internacional ha descubierto una doble naturaleza detrás del frente de choque, hasta ahora desconocida para los astrónomos.

«A medida que la onda de choque pasa a través de bolsas de gas frío, viaja a velocidades hipersónicas (varias veces la velocidad del sonido en el medio intergaláctico del Quinteto de Stephan*), lo suficientemente potente como para arrancar electrones de los átomos, dejando tras de sí un brillante rastro de gas cargado. como se ve con WEAVE”, explica la Dra. Arnaudova.

Sin embargo, según Soumyadeep Das, estudiante de doctorado de la Universidad de Hertfordshire, cuando la onda de choque atraviesa el gas caliente circundante, se vuelve mucho más débil. Y añade: «En lugar de provocar una perturbación importante, la débil onda de choque comprime el gas caliente, dando lugar a ondas de radio que son captadas por radiotelescopios como el Low Frequency Array (LOFAR)».

La nueva visión y los detalles sin precedentes provienen del LIFU de WEAVE, que combina datos con otros instrumentos de vanguardia como LOFAR, el Very Large Array (VLA) y el Telescopio Espacial James Webb (JWST).

Descomposición WEAVE del gas en el Quinteto de Stephan, superpuesta a una imagen JWST. El rojo resalta el gas impactado por la colisión, mientras que el verde y el azul muestran regiones de formación estelar. Las áreas violetas representan burbujas de origen desconocido. Los contornos negros muestran el hidrógeno neutro, y su ubicación relativa al gas impactado (en rojo) sugiere que es de ahí de donde proviene. Universidad de Hertfordshire

El telescopio de La Palma

WEAVE es un dispositivo cartográfico ultrarrápido de próxima generación que se ha conectado al telescopio William Herschel para analizar la composición de estrellas y gas tanto en la Vía Láctea como en galaxias distantes.

Esto se hace con la ayuda de un espectroscopio, que revela los elementos de los que están hechas las estrellas generando un patrón estilo código de barras dentro de un prisma de colores que componen una fuente de luz.

Fue diseñado y construido siguiendo un acuerdo multilateral entre Francia, Italia y los países de la asociación Isaac Newton Telescope Group (Reino Unido, España y Países Bajos).

Los astrónomos esperan que WEAVE ayude a revelar cómo se formó nuestra galaxia con un detalle sin precedentes y revolucione nuestra comprensión del Universo.

En palabras del Dr. Daniel Smith, de la Universidad de Hertfordshire: «El trabajo que Marina ha realizado con este gran equipo es realmente excelente, pero este primer artículo científico sobre WEAVE también representa sólo una muestra de lo que está por venir en los próximos años». años.» cinco años, ahora que WEAVE comienza a estar en pleno funcionamiento.

El profesor Gavin Dalton, investigador principal de WEAVE en RAL Space y la Universidad de Oxford, dijo: “Es fantástico ver el nivel de detalle descubierto aquí por WEAVE.

«Además de los detalles del desarrollo de choques y colisiones que vemos en el Quinteto de Stephan, estas observaciones proporcionan una visión extraordinaria de lo que puede estar sucediendo en la formación y evolución de las galaxias débiles, apenas resueltas, que vemos en los límites de nuestra actual capacidades.

El Dr. Marc Balcells, director del Grupo de Telescopios Isaac Newton, dijo: «Estoy emocionado de ver que los datos recopilados con la primera luz de WEAVE ya proporcionan un resultado de gran impacto, y estoy seguro de que este es solo un primer ejemplo de los tipos de descubrimientos que serán posibles con WEAVE en el Telescopio William Herschel en los próximos años.

REFERENCIA

Observaciones de WEAVE First Light: origen y dinámica del frente de choque en el quinteto de Stephan

Fuente: Real Sociedad Astronómica

Imagen principal: datos de WEAVE superpuestos a una imagen del Quinteto de Stephan obtenida con el telescopio espacial James Webb, con contornos verdes que muestran datos de radio del radiotelescopio LOFAR (Low Frequency Array). Los colores naranja y azul siguen el brillo del hidrógeno alfa obtenido con el LIFU de WEAVE, que mapea dónde se ioniza el gas intergaláctico. El hexágono denota la cobertura aproximada de las nuevas observaciones WEAVE del sistema, que tiene 36 kpc de ancho (similar en tamaño a nuestra propia galaxia, la Vía Láctea). Crédito: Universidad de Hertfordshire