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Publicado: 12 Mar 2007 13:57Asunto: Propiedades fundamentales de las galaxias descubiertas...
Propiedades fundamentales de las galaxias descubiertas en el Observatorio Keck
Nuevo estudio realizado por un grupo de científicos liderado por la Dra. Susan Kassin, de la Universidad de California, en Santa Cruz, y usando los datos recabados por el Observatorio W.M. Keck en Hawai, Estados Unidos, ha revelado que ciertas propiedades fundamentales de las galaxias han cambiado muy poco en la actualidad o sea durante los pasados 8 mil millones de años, cerca de la mitad de su edad actual.
De acuerdo a este estudio, la relación entre la masa de las galaxias y un nuevo indicador de su velocidad que mide los movimientos de sus estrellas y el gas continua siendo el mismo para todas las formas de galaxias, sean estas espirales como la Vía Láctea o elípticas y aún las denominadas "ruinas del tren" dejadas por las colisiones galácticas.
Kassin, que trabaja en su investigación post-doctoral, señala al respecto "Sorprendentemente, si uno usa este nuevo indicador de velocidad para medir los movimientos de las estrellas y el gas de una galaxia, puede predecir la masa en estrellas de la galaxia con una certeza muy alta".
Las galaxias, como la Vía Láctea, están compuestas de miles de millones de estrellas formadas en un disco espiral que contiene gas. Como una rueda en movimiento, nuestra galaxia también gira, pero a una velocidad de pocos cientos de kilómetros por segundo. Sabemos que cuando el Universo tenía la mitad de la edad actual, muchas galaxias se veían diferentes debido a que se estaban ensamblando a través de colisiones galácticas y agregación de nuevas estrellas y gas.
De acuerdo a esta investigación, estas galaxias y los remanentes de colisiones galácticas, mezclaron sus velocidades y aumentaron en el mismo sentido de su rotación. Los investigadores, encontraron que estas velocidades totales se elevaron. Esto sugiere que la velocidad incrementada en ese entonces, pudo haber disminuido con el paso del tiempo.
Existen tres grandes tipos de galaxias en el Universo: espirales o galaxias en forma de disco, como la Vía Láctea, las elípticas o galaxias parecidas a nubes y las galaxias que son remanentes de pasadas colisiones galácticas. Se conoce con anterioridad que cuando las galaxias espirales, son más masivas, el gas y las estrellas rotan más rápido. La relación entre la masa de las estrellas de estas galaxias espirales y la velocidad de rotación de las estrellas y el gas, es conocida como relación de Tully-Fisher.
Pero en las Galaxias elípticas, que son más masivas, el movimiento es más rápido que el movimiento al azar de sus estrellas. La relación es conocida como relación de Faber-Jackson.
Esta investigación descubrió una nueva relación entre cuan masiva es un galaxia y un nuevo indicador de velocidad que toma en cuenta tanto la velocidad de rotación y el movimiento desordenado o al azar. Esta nueva relación aplicada a galaxias espirales, elípticas y de otros tipos, ha permanecido constante en los pasados 8 mil millones de años.
Kassin, Weiner y otros investigadores han podido reunir las relaciones de Tully-Fisher y la de Faber-Jackson e incluyeron a las galaxias denominadas "ruinas de tren" usando el nuevo indicador de velocidad, un número el cual es aplicado a las galaxias, permitiendo a los astrónomos definir mejor, matemáticamente, los movimientos de las estrellas.
"Esta relación se aplica para todas las galaxias, independiente de la forma que tengan" refiere Kassin.
De acuerdo a Sandra Faber, co-autora del estudio considera que la investigación refleja una propiedad fundamental del Universo, "Ambas relaciones fueron impresas por la naturaleza de las fluctuaciones que hicieron las galaxias originalmente".
El reciente estudio involucró 544 galaxias distantes de varios tipos, las cuales, de acuerdo a Kassin, lo hace el mayor estudio de la velocidad y movimiento de estrellas de galaxias distantes y de otra materia. Las galaxias estudiadas estuvieron en un rango de corrimiento al rojo entre 0,1 y 1,2, lo que implica que la luz fue emitida entre 2 millones y 8 mil millones de años atrás, en el tiempo.
El corrimiento al rojo es la manera de calcular la distancia de un objeto midiendo como una longitud de onda de la luz fue corrida hacia regiones rojas del espectro, debido al movimiento de las galaxias debidas a la expansión del Universo. Esto es similar al efecto Doppler que involucra cambios del sonido cuando un móvil se acerca o se aleja de nosotros (como un tren, por ejemplo).
Kassin explica que el espectrógrafo DEIMOS del Keck II, uno de los dos telescopios de 10 metros que son operados en la cima del Mauna Kea, tomó los datos necesarios para el presente estudio. Datos adicionales fueron tomados del telescopio espacial Hubble y el Telescopio Canadiense-Francés-Hawaiano, en Mauna Kea.
Los resultados se publican en un número especial de la revista Astrophysical Journal Letters.
Publicado: 14 Mar 2007 15:35Asunto: Re: Propiedades fundamentales de las galaxias descubiertas..
Cita:
De acuerdo a Sandra Faber, co-autora del estudio considera que la investigación refleja una propiedad fundamental del Universo, "Ambas relaciones fueron impresas por la naturaleza de las fluctuaciones que hicieron las galaxias originalmente".
Me gustaría comentar algo sobre esto, que me parece una observación muy acertada e interesante, y no sé si su relevancia se desprende del artículo.
Tomemos por ejemplo la relación de Tully-Fisher, que postula una dependencia de la luminosidad total de una galaxia espiral con respecto de la cuarta potencia de la velocidad de rotación de sus estrellas. Que esta relación es más profunda de lo que parece a simple vista, lo muestra la siguiente reflexión.
La velocidad de rotación de cada una de las estrellas en la galaxia depende de la masa total de la galaxia, si ésta se la asume en equilibrio gravitatorio (equilibrio virial). Por tanto, para que la relación entre luminosidad y velocidad sea fija y universal, es necesario que la relación entre masa total y luminosidad también lo sea.
La luminosidad, por su parte, es función de la cantidad de estrellas y también del tamaño y masa de cada una de las estrellas. Estos están en relación con la cantidad de materia que genera estrellas, que es la materia bariónica. No obstante, como sabemos, se considera que la mayor parte de la masa de una galaxia la proporciona la materia oscura, que se cree formada esencialmente por partículas no-bariónicas en un halo esférico envolviendo la galaxia. Esto significa que para fijar una relación entre luminosidad y masa, la relación entre materia bariónica (aquella que produce estrellas) y materia no-bariónica ha de ser prácticamente universal.
En definitiva, la relación de Tully-Fisher entre luminosidad y velocidad de rotación esconde algo sobre la naturaleza de la mezcla o relación de materia bariónica y no-bariónica durante el proceso de formación galáctica. Las propiedades de esta mezcla vienen determinadas por las condiciones que existían en la época anterior a la formación del fondo cósmico de microondas, influyendo la evolución de las fluctuaciones de densidad que existían en el plasma anterior a él.
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