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Smog galáctico: caracterizando el polvo con pares de galaxias

  • Título: What can the occult do for you?
  • Autores: B. W. Holwerda, W. C. Keel.
  • Institución del primer autor: University of Leiden, Países Bajos.
  • Estado: Publicado en Proceedings IAU Symposium No. 321.
  • Astrobite original: Dust and the occult, por Joanna Bridge.

La mayoría de nosotros piensa que el polvo es una sustancia de desafortunada existencia acumulándose perpetuamente en los muebles de nuestras casas. Ciertamente, algo de lo que trataríamos de deshacernos en nuestros tibios intentos de limpieza primaveral. Pero lo que parece mundano y hasta intolerable en la Tierra es una de las cosas más importantes que los astrónomos tratan de caracterizar. Claro, el polvo cósmico quizás no es tan explosivo como una supernova, o dramático como un agujero negro, pero cada observación que tenemos de fuentes astronómicas en longitudes de onda como el UV y el rango óptico, llega a nosotros filtrada a través del gas y el polvo distribuidos en el universo, atenuando la señal que deseamos estudiar. Es por ello que es realmente importante entender cómo el polvo afecta nuestras observaciones.

En el trabajo que discutimos hoy, los autores describen un método para entender cuánto polvo hay en una determinada galaxia y cómo eso afecta la luz que proviene de ella. Imagina dos galaxias que se superponen a lo largo de la visual, es decir, que se “ocultan” una detrás de la otra. Una de ellas está más cerca de nosotros, la otra, más lejos, como se ve en la Figura 1. Te puedes imaginar que la luz de la galaxia que está detrás atravesará la galaxia que está al frente, iluminando el contenido de polvo y la estructura de la galaxia que está más cerca de nosotros. Idealmente, la galaxia que está detrás sería una galaxia elíptica y aquella que está delante, una galaxia espiral. (N. del T. Los autores están interesados en estudiar la distribución de polvo en las galaxias espirales en particular. Por otro lado, una galaxia elíptica tiene una distribución de luz relativamente uniforme, facilitando su modelado como fuente detrás de la espiral.) Los autores han compilado una muestra de 2500 pares superpuestos de galaxias de entre los datos del Sloan Digital Sky Survey (SDSS), Galaxy And Mass Assembly (GAMA), y GalaxyZoo en un proyecto llamado “Reducción de la absorción de luz estelar a través de múltiples galaxias superpuestas” (en inglés, STarlight Absorption Reduction through a Survey of Multiple Occulting Galaxies, STARSMOG). Con esta muestra, pueden comenzar a responder preguntas como las siguientes. ¿A qué distancia del centro de una galaxia se extiende la distribución de polvo? ¿Cómo se distribuye verticalmente el polvo en una galaxia? ¿Cambia la extinción de la luz por el polvo en las afueras de la galaxia? Finalmente, ¿cambia el efecto del polvo en las afueras de una galaxia donde hay menos metales?

Figura 1 (figuras 1 y 2 del artículo original). Una imagen y un esquema mostrando cómo galaxias superpuestas pueden dar información sobre el contenido de polvo de la galaxia en el frente. La luz de la galaxia al fondo (naranja) es atenuada por el polvo en la galaxia al frente (azul). Usando la zona en la que superponen los “diagramas de Venn” de las dos galaxias (la caja negra), la combinación de la luz entre de las dos galaxias permite caracterizar con gran precisión la distribución, densidad y composición del polvo.

Como resultado inicial, los autores han determinado que el polvo en las afueras de las galaxias se extiende mucho más allá de lo que indicaría la luz visible. Las evidencias apuntan a que ése es el caso tanto para galaxias espirales más o menos masivas. Queda por responder cómo ese polvo pudo ubicarse tan lejos del centro del disco galáctico. Investigaciones futuras determinarán si el polvo fue empujado a las afueras por algún tipo de flujo radial o si se formó allí en un principio.

Figura 2 (Figura 4 del artículo original). El uso de galaxias superpuestas permite determinar con precisión la curva de atenuación. Usando la señal de la galaxia en el fondo (rojo) y la región donde las galaxias se superponen (verde) se puede determinar cómo el polvo está afectando las observaciones.  Así, es mucho más fácil modelar el enrojecimiento por el polvo en la galaxia del frente.

Figura 2 (Figura 4 del artículo original). El uso de galaxias superpuestas permite determinar con precisión la curva de atenuación. Usando la señal de la galaxia en el fondo (rojo) y la región donde las galaxias se superponen (verde) se puede determinar cómo el polvo está afectando las observaciones.  Así, es mucho más fácil modelar el enrojecimiento por el polvo en la galaxia del frente.

El programa STARSMOG se encuentra en desarrollo para estudiar pares de galaxias superpuestas con el Telescopio Espacial Hubble y continuará estudiando los efectos del polvo en las afueras de las galaxias. Los astrónomos han propuesto gran variedad de modelos para describir cómo el polvo en las galaxias afecta la luz que llega a nuestros telescopios a distintas longitudes de onda. Estos modelos se llaman “curvas de atenuación ” o “leyes de enrojecimiento”. Resultados iniciales fueron obtenidos por medio de una unidad integral del campo (en inglés, integral field unit, IFU), que es un tipo de espectrógrafo que permite que los astrónomos vean al mismo tiempo la imagen y el espectro de un objeto. La Figura 2 muestra los resultados de este análisis preliminar para un par de galaxias. La curva de atenuación obtenida a partir de estas observaciones puede ser modelada con mucha más precisión que si observaciones de una sola galaxia estuvieran disponibles. Así que mientras continuamos contemplando las capas de polvo en nuestros muebles, algunos astrónomos estarán trabajando en STARSMOG para entender el rol del polvo en las galaxias con mucha más precisión que nunca.

Comentarios

Un comentario en “Smog galáctico: caracterizando el polvo con pares de galaxias

  1. Well done:-). Hope to visit you soon. Best regards!

    Publicado por strona | 22/06/2016, 20:05

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