Presentamos una imagen muy profunda, en luz visible, de la galaxia Messier 74, a unos 30 millones de años-luz en Piscis, obtenida con el telescopio Zeiss de 1.23 metros del Observatorio de Calar Alto. Esta impresionante imagen, que pertenece a la Galería Fotográfica Documental de Calar Alto, refleja todos los rasgos característicos de las galaxias espirales bien definidas.

Messier 74 se muestra en esta imagen como el arquetipo perfecto de galaxia espiral bien definida y vista de frente, conformada por un bulbo central brillante rodeado de brazos espirales difusos y más débiles. Las galaxias espirales tienen forma aplanada, parecida a un plato, lo que induce cambios notables de aspecto dependiendo de la inclinación de ese plato respecto de la línea visual. En consecuencia, cuando se mira una galaxia espiral vista de canto, el bulbo central destaca con su forma esferoidal mientras que los brazos espirales exhiben un patrón lineal. NGC 891 es el arquetipo de las galaxias espirales vistas de canto. La imagen de NCG 7331 brinda un buen ejemplo de galaxia espiral vista bajo un ángulo intermedio.

El estudio de todas las galaxias espirales conocidas muestra que las estrellas de las regiones externas de estos sistemas orbitan en torno al centro más rápido de lo predicho por las leyes físicas si solo se tiene en cuenta la masa de las estrellas y el gas, como si hubiera más material del que se deduce al «pesar» los objetos luminosos que se ven en estos universos isla. Esta materia no observada, pero que ejerce efectos gravitatorios tan evidentes, recibe el nombre de materia oscura, un tipo de sustancia exótica y desconocida que no emite luz y que constituye uno de los desafíos más intrigantes de la astronomía moderna.

Las galaxias espirales vistas de frente, como M 74, son de gran interés para la investigación astrofísica, porque permiten su estudio en todo detalle. En estas imágenes frontales es posible analizar el cambio de las poblaciones estelares a distancias diferentes desde el centro. Como se aprecia en esta imagen con toda claridad, las partes externas son más azuladas que las internas, lo que revela que, en promedio, las estrellas centrales son más antiguas que las de los brazos espirales. Estos brazos aparecen repletos de astros jóvenes, surgidos en los procesos de formación estelar aún activos en estas regiones. Es aquí, en los brazos espirales, donde cabe esperar una frecuencia mayor de algunos tipos específicos de supernovas, en concreto las que corresponden al final catastrófico de estrellas masivas y de vida corta (este tipo de astros dejó de existir hace ya mucho tiempo en las envejecidas regiones centrales de las galaxias espirales). En efecto, se han detectado dos supernovas de estos tipos en los brazos espirales de esta galaxia, en 2002 y 2003 respectivamente (la supernova 2002ap fue una explosión peculiar de tipo Ib/c, mientras que 2003gd perteneció al tipo II). La luz de estos eventos resultó útil para calibrar mejor los métodos de medida de distancias basados en supernovas, gracias a la comparación de sus implicaciones con los resultados ofrecidos por otros métodos basados en estrellas variables clásicas.

La imagen

La galaxia espiral M74

La imagen que ofrecemos pertenece a la Galería Fotográfica Documental de Calar Alto Se obtuvo íntegramente con el telescopio reflector Zeiss de 1.23 m del Observatorio de Calar Alto, en tiempo oficial de la Fundación Descubre, en colaboración con la Escuela Documentalista de Astrofotografía (DSA) y el Observatorio Astronómico de la Universidad de Valencia (OAUV).

Versión monocromática de la imagen en la banda H-alfa, que realza las regiones de formación estelar en los brazos espirales

El equilibrio de color de la imagen se ajustó de un modo similar al aplicado en el caso de NGC 7331. Al tomar como referencia de blanco la totalidad de la luz procedente de la galaxia principal se logra maximizar la representación de las tonalidades cromáticas en la escena. Esta representación de los colores no es de validez universal, sino relativa al contenido cromático específico de esta toma, pero esta técnica permite distinguir las poblaciones estelares dentro de la galaxia, desde las estrellas más jóvenes y azuladas en las regiones exteriores hasta las más viejas y frías en las zonas centrales.

La imagen acumula un tiempo de integración total de 19 horas con los filtros B, V y R de Johnson, así como en el filtro H-alfa. La imagen de esta galaxia en H-alfa hace destacar una estructura espiral rica y compleja, delineada por nebulosidades de hidrógeno ionizado que indican una actividad intensa de formación estelar en esas zonas. Además, el prolongado tiempo de integración, unido a las excelentes condiciones de baja turbulencia atmosférica, revela aspectos que pocas veces se llegan a apreciar en porciones del cielo así de pequeñas. Los brazos espirales llenan todo el campo de visión, pero también llegan a verse en el fondo de la imagen otras galaxias mucho más lejanas (en el espacio y en el tiempo) que se muestran con una luz desplazada hacia el rojo y que se observan tal y como eran hace miles de millones de años.

Descarga las imágenes

Crédito de las imágenes: Fundación Descubre / Calar  Alto / DSA / OAUV,Vicent Peris (OAUV), José Luis Lamadrid (CEFCA), Jack Harvey (SSRO), Steve Mazlin (SSRO), Ivette Rodríguez, Oriol Lehmkuhl, Juan Conejero (PixInsight).

Imagen de la galaxia esprial M74. Escala de la imagen: 0.5” por píxel. La imagen abarca 15 minutos de arco en el cielo (la mitad de la anchura aparente de la Luna llena). Norte arriba, este a la izquierda.

Imagen monocromática en luz H-alfa de la galaxia esprial M74. Escala de la imagen: 1” por píxel. La galaxia ocupa, dentro de la imagen, unos 10 minutos de arco. Norte arriba, este a la izquierda.

Astronomy Picture of the Day (APOD), 6 de abril de 2011

Por David Galadí Enríquez