El telescopio espacial Spitzer puede detectar diversos tipos de galaxias mediante la espectroscopía.
Galaxias Infrarrojas Ultraluminosas (ULIRGs)
El satelite IRAS descubrió una clase de galaxias ultraluminosas que radían más del 90% de su luz en el infrarrojo. Estudios ópticos e infrarrojos revelan que la mayoría de estos objetos se encuentran en sistemas de galaxias en colisión o interacción. El estudio de la naturaleza de los ULIRGs y su relación con las galaxias activas (ver el párrafo siguiente) constituye uno de los problemas más importantes en astrofísica. Spitzer estudiará sus propiedades y su evolución a distancias cosmológicas muy grandes y determinará la relación entre estas galaxias y los AGN. Las medidas espectroscópicas determinarán las condiciones físicas de las regiones opticamente invisibles en el interior de estas galaxias, proporcionando información sobre su fuente de energía.
El satelite IRAS descubrió una clase de galaxias ultraluminosas que radían más del 90% de su luz en el infrarrojo. Estudios ópticos e infrarrojos revelan que la mayoría de estos objetos se encuentran en sistemas de galaxias en colisión o interacción. El estudio de la naturaleza de los ULIRGs y su relación con las galaxias activas (ver el párrafo siguiente) constituye uno de los problemas más importantes en astrofísica. Spitzer estudiará sus propiedades y su evolución a distancias cosmológicas muy grandes y determinará la relación entre estas galaxias y los AGN. Las medidas espectroscópicas determinarán las condiciones físicas de las regiones opticamente invisibles en el interior de estas galaxias, proporcionando información sobre su fuente de energía.
Galaxias Activas / Núcleos Galácticos Activos
Una galaxia activa se caracteriza por una radiación no térmica extremadamente intensa, tipicamente a longitudes de onda de radio y rayos X, señal de que procesos muy energéticos estan teniendo lugar en el centro de estas galaxias. La fuente de estas energías se sospecha que es un gigante agujero negro situado en el núcleo de la galaxia. Los quasares, las galaxias de radio y las galaxias Seyfert son todas galaxias activas. Muchos de estos objetos están llenos de polvo, en cuyo caso pueden emitir grandes cantidades de luz infrarroja. Spitzer observa galaxias AGN a grandes distancias en un esfuerzo por entender la relación entre los diferentes tipos de AGNs, la evolución de sus propiedades observables con el tiempo y los procesos físicos que dan lugar a la producción de energía.
Una galaxia activa se caracteriza por una radiación no térmica extremadamente intensa, tipicamente a longitudes de onda de radio y rayos X, señal de que procesos muy energéticos estan teniendo lugar en el centro de estas galaxias. La fuente de estas energías se sospecha que es un gigante agujero negro situado en el núcleo de la galaxia. Los quasares, las galaxias de radio y las galaxias Seyfert son todas galaxias activas. Muchos de estos objetos están llenos de polvo, en cuyo caso pueden emitir grandes cantidades de luz infrarroja. Spitzer observa galaxias AGN a grandes distancias en un esfuerzo por entender la relación entre los diferentes tipos de AGNs, la evolución de sus propiedades observables con el tiempo y los procesos físicos que dan lugar a la producción de energía.
Galaxias Starburst
Las galaxias Starburst exhiben tasas inusualmente altas de formación estelar a gran escala y su luz está por tanto dominada por la emisión óptica e infrarroja de estrellas jóvenes masivas. El fenómeno "starburst" puede estar localizado cerca del centro de la galaxia o puede aparecer en el disco galáctico. El aumento de la tasa de formación estelar se cree que es el resultado de una colisión de galaxias o de un encuentro gravitacional en un sistema de galaxias en interacción. Spitzer aprovecha el hecho de que las galaxias "starburst" emiten enormes cantidades de radiación infrarroja para llevar a cabo un estudio exhaustivo de su distribución y evolución en escalas de tiempo cosmológicas.
Las galaxias Starburst exhiben tasas inusualmente altas de formación estelar a gran escala y su luz está por tanto dominada por la emisión óptica e infrarroja de estrellas jóvenes masivas. El fenómeno "starburst" puede estar localizado cerca del centro de la galaxia o puede aparecer en el disco galáctico. El aumento de la tasa de formación estelar se cree que es el resultado de una colisión de galaxias o de un encuentro gravitacional en un sistema de galaxias en interacción. Spitzer aprovecha el hecho de que las galaxias "starburst" emiten enormes cantidades de radiación infrarroja para llevar a cabo un estudio exhaustivo de su distribución y evolución en escalas de tiempo cosmológicas.
Galaxias Normales
La mayoría de los sistemas estelares extragaláticos (fuera de nuestra Galaxia) son galaxias normales, que no presentan ninguna de las características inusuales de las galaxias activas. Los astrónomos clasifican estas galaxias según su morfología en espirales, elípticas, o irregulares. La sensibilidad y resolución espacial sin precedentes de Spitzer en mediano y lejano infrarrojo permitirá a los astrónomos llevar a cabo estudios exhaustivos sobre las galaxias normales, desde las que se encuentran cerca de la Vía Láctea, hasta las que se encuentran en los confines del Universo joven. Medidas sistemáticas del polvo, el gas y las estrellas que se encuentran en las galaxias situadas a una distancia de hasta diez millones de años luz, proporcionan a los astrónomos información para poder interpretar las observaciones de Spitzer de galaxias mucho más distantes (y que por tanto se ven más pequeñas). Otros programas se encargan de detectar los débiles halos cuya existencia se infiere de los estudios dinámicos en las galaxias espirales, así como la construcción de mapas de la distribución de hidrógeno molecular en los discos de las galaxias y el estudio de cómo la formación y la evolución de las estrellas depende la metalicidad de la galaxia.
La mayoría de los sistemas estelares extragaláticos (fuera de nuestra Galaxia) son galaxias normales, que no presentan ninguna de las características inusuales de las galaxias activas. Los astrónomos clasifican estas galaxias según su morfología en espirales, elípticas, o irregulares. La sensibilidad y resolución espacial sin precedentes de Spitzer en mediano y lejano infrarrojo permitirá a los astrónomos llevar a cabo estudios exhaustivos sobre las galaxias normales, desde las que se encuentran cerca de la Vía Láctea, hasta las que se encuentran en los confines del Universo joven. Medidas sistemáticas del polvo, el gas y las estrellas que se encuentran en las galaxias situadas a una distancia de hasta diez millones de años luz, proporcionan a los astrónomos información para poder interpretar las observaciones de Spitzer de galaxias mucho más distantes (y que por tanto se ven más pequeñas). Otros programas se encargan de detectar los débiles halos cuya existencia se infiere de los estudios dinámicos en las galaxias espirales, así como la construcción de mapas de la distribución de hidrógeno molecular en los discos de las galaxias y el estudio de cómo la formación y la evolución de las estrellas depende la metalicidad de la galaxia.
Cúmulos de Galaxias
Las galaxias se encuentran normalmente en grandes cúmulos gravitacionalmente ligados que son muchas veces más grandes que los cúmulos estelares. Un cúmulo rico contiene miles de galaxias y un inhomogéneo y calientísimo gas intergaláctico que se puede detectar en rayos X. Spitzer investiga la producción de estrellas de baja masa y de enanas marrones debido a los flujos fríos de gas que son atraidos gravitacionalmente al centro del cúmulo. En una confirmación de la Teoria de la Relatividad General de Einstein, los cúmulos masivos de galaxias actúan como lentes gravitacionales, donde los objetos situados exactamente detrás de los cúmulos son aumentados en tamaño aparente por la masa del cúmulo. Spitzer utiliza estos alineamientos fortuitos para tomar imágenes de galaxias distantes que de otra forma serían demasiado débiles para poder observarse.
Las galaxias se encuentran normalmente en grandes cúmulos gravitacionalmente ligados que son muchas veces más grandes que los cúmulos estelares. Un cúmulo rico contiene miles de galaxias y un inhomogéneo y calientísimo gas intergaláctico que se puede detectar en rayos X. Spitzer investiga la producción de estrellas de baja masa y de enanas marrones debido a los flujos fríos de gas que son atraidos gravitacionalmente al centro del cúmulo. En una confirmación de la Teoria de la Relatividad General de Einstein, los cúmulos masivos de galaxias actúan como lentes gravitacionales, donde los objetos situados exactamente detrás de los cúmulos son aumentados en tamaño aparente por la masa del cúmulo. Spitzer utiliza estos alineamientos fortuitos para tomar imágenes de galaxias distantes que de otra forma serían demasiado débiles para poder observarse.
Medio Interestelar en Galaxias Externas
Los astrónomos saben que las galaxias no sólo contienen estrellas. El medio interestelar que se encuentra entre las estrellas está constituido por polvo y gas atómico molecular. Es este medio interestelar el que proporciona las semillas para la formación de las estrellas. Spitzer no sólo llevará a cabo un estudio exhaustivo sobre el medio interestelar en nuestra Galaxia sino que también obtendrá datos muy valiosos sobre otras galaxias. Las medidas tomadas en las Regiones de HII (hidrógeno ionizado) en galaxias cercanas proporcionará datos muy importantes sobre cómo las formación de estrellas está relacionada a las propiedades generales de la galaxia.
Los astrónomos saben que las galaxias no sólo contienen estrellas. El medio interestelar que se encuentra entre las estrellas está constituido por polvo y gas atómico molecular. Es este medio interestelar el que proporciona las semillas para la formación de las estrellas. Spitzer no sólo llevará a cabo un estudio exhaustivo sobre el medio interestelar en nuestra Galaxia sino que también obtendrá datos muy valiosos sobre otras galaxias. Las medidas tomadas en las Regiones de HII (hidrógeno ionizado) en galaxias cercanas proporcionará datos muy importantes sobre cómo las formación de estrellas está relacionada a las propiedades generales de la galaxia.
Si gustas ver más imagenes de galaxias, visita: http://www.spitzer.caltech.edu/espanol/ciencia/galaxias.shtml
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