¿No son tan raras las galaxias de anillos polares después de todo?

Los investigadores de Queen lideran el descubrimiento de dos posibles galaxias de anillos polares.

Un grupo de astrónomos internacionales, incluidos investigadores de la Universidad de Queen, ha identificado dos posibles galaxias polares, según los resultados publicados el 13 de septiembre en la revista Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society.

Los investigadores de Queen, Nathan Deeg y Christine Speakens (Física, Ingeniería Física y Astronomía) dirigieron el análisis de los datos obtenidos utilizando un telescopio propiedad de la Queen’s University y operado por ella. CSIROAgencia Nacional de Ciencias de Australia. Observando mapas del cielo de gas hidrógeno en más de 600 galaxias como parte del radiotelescopio ASKAP de CSIRO Escaneo de ualabíesIdentificaron dos posibles galaxias de anillos polares, un tipo de galaxia que exhibe un anillo de estrellas y gas perpendicular a su disco espiral principal.

«Las galaxias de anillos polares son algunas de las galaxias más fascinantes del universo. Estos resultados sugieren que entre el 1 y el 3 por ciento de las galaxias cercanas pueden contener anillos polares gaseosos, un porcentaje mucho mayor de lo sugerido por los telescopios ópticos».

— Dr. Nathan Deeg, investigador del Departamento de Física, Ingeniería Física y Astronomía de la Queen’s University, Canadá, y autor principal del estudio.

Contexto histórico e implicaciones.

Aunque esta no es la primera vez que los astrónomos observan galaxias de anillos polares, sí es la primera vez que se observan utilizando el telescopio ASKAP ubicado en Inyarrimanha Ilgari Bundara, el observatorio de radioastronomía Murchison de CSIRO en el distrito Wajarri Yamaji en Australia Occidental.

Estos nuevos descubrimientos sólo en gas sugieren que las galaxias de anillos polares pueden ser más comunes de lo que se pensaba anteriormente.

«Estos resultados son un ejemplo verdaderamente notable del enorme valor de mapear el cielo a mayor profundidad y amplitud que lo que se había hecho antes. Esto es una casualidad en su máxima expresión: hemos encontrado cosas que definitivamente no esperábamos encontrar».

— Dra. Christine Speakens, Profesora (nombrada por el Royal Military College), Departamento de Física, Ingeniería Física y Astronomía, Queen’s University (Canadá)

Entender cómo evolucionan las galaxias

Una mayor investigación sobre las estructuras de los anillos polares podría ayudarnos a comprender mejor cómo evolucionan las galaxias. Por ejemplo, una de las principales hipótesis para explicar el origen de los anillos polares es la fusión de una galaxia más grande engullendo a una galaxia más pequeña. Si las galaxias de anillos polares son más comunes de lo que se pensaba, esto podría significar que este tipo de fusiones son más frecuentes.

En el futuro, las galaxias de anillos polares también podrían utilizarse para profundizar nuestra comprensión del universo, con posibles aplicaciones en la investigación de la materia oscura. Los anillos polares podrían usarse para investigar la forma de la materia oscura de la galaxia anfitriona, lo que podría conducir a nuevas pistas sobre las misteriosas propiedades de la elusiva materia.

«Estas nuevas observaciones de ASKAP, que revelan sorprendentes estructuras en forma de anillos alrededor de galaxias espirales aparentemente normales, sugieren que la acumulación de gas a través de interacciones con galaxias compañeras ricas en gas es mucho más común de lo que pensábamos anteriormente. Wallaby será un gran recurso para detectar más Estos sistemas en el futuro.

— Profesor Lester Staveley-Smith, coinvestigador principal y director ejecutivo interino de WALLABY. Repetir

Visualización de galaxias de anillos polares.

Jayanne English, miembro del equipo de investigación de WALLABY y también experta en creación de imágenes astronómicas de la Universidad de Manitoba, desarrolló las primeras imágenes de estas galaxias gaseosas de anillos polares utilizando una combinación de datos ópticos y de radio de diferentes telescopios. Primero, los datos ópticos e infrarrojos del Telescopio Subaru en Hawaii proporcionaron una imagen del disco espiral de la galaxia. A continuación, se añadió el anillo gaseoso basándose en datos obtenidos del estudio WALLABY, un proyecto internacional que utiliza el radiotelescopio ASKAP de CSIRO para detectar la emisión de hidrógeno atómico de aproximadamente medio millón de galaxias.

«Nuestro radiotelescopio ASKAP está entregando un torrente de datos y estamos preparados para ello. Con ASKAP, un WALLABY completo proporcionará más de 200.000 galaxias ricas en hidrógeno, incluidos muchos objetos inusuales como los anillos polares, que pueden utilizarse para explorar la forma y distribución de los halos de materia oscura».

— Dr. Barbel Korybalski, Investigador científico principal sénior, CSIRO

La creación de esta y otras imágenes astronómicas es compleja porque incluye información que nuestros ojos no pueden captar. En este caso particular, el componente frío del gas hidrógeno, invisible al ojo humano, se puede ver en «luz» de radio utilizando el ASKAP de CSIRO. El tono sutil de este anillo representa los movimientos orbitales del gas, con tintes púrpuras en la parte inferior que siguen el movimiento del gas hacia el espectador a medida que la parte superior se aleja. Las emisiones del anillo se separaron de las emisiones de radio del disco galáctico utilizando herramientas de realidad virtual, en colaboración con el profesor Tom Garrett (Universidad de Ciudad del Cabo, Sudáfrica).

«Estoy entusiasmado de trabajar con un equipo tan diverso y colaborativo. Pudimos trabajar con datos que mostraban una red precisa de canales de velocidad, que son el equivalente a las estaciones de radio de su antiguo receptor de radio. La riqueza de la velocidad Los datos significaron que podía asignar múltiples colores a este compuesto para transmitir El movimiento que ocurre dentro del anillo polar es sutil La danza y el diseño del gas son hermosos, y el movimiento del gas nos da algunas pistas sobre cómo evolucionan las galaxias con el tiempo.

— Dr.. Jayann English, Departamento de Física y Astronomía, Universidad de Manitoba

Más de 25 colaboradores globales de Canadá, Australia, Sudáfrica, Ecuador, Burkina Faso, Alemania, China y otros trabajaron juntos para analizar los datos de la primera publicación pública de datos de la encuesta WALLABY, lo que dio como resultado el artículo recientemente publicado.

El siguiente paso del equipo es confirmar el descubrimiento de galaxias de anillos polares mediante observaciones adicionales utilizando varios telescopios, incluido el radiotelescopio MeerKAT en Sudáfrica.

“Uno de los resultados más interesantes de un gran estudio como WALLABY, que explorará la mayor parte del cielo austral para realizar el mayor censo de hidrógeno atómico neutro jamás realizado, es el descubrimiento de lo inesperado: estas inusuales galaxias con hermosos y absolutamente perfectos anillos de El gas son ejemplos de eso”.

— Profesora asistente Barbara Catinella, coinvestigadora principal de WALLABY y coautora de este estudio. ICRAR, Universidad de Australia Occidental

Referencia: “Estudio experimental WALLABY: posibles galaxias de anillo polar NGC 4632 y NGC 6156″ por N Deg, R Palleske, K Spekkens, J Wang, T Jarrett, J English, X Lin, J Yeung, JR Mould, B Catinella, H Dénes , A Elagali, B -Q For, P Kamphuis, BS Koribalski, K Lee-Waddell, C Murugeshan, S Oh, J Rhee, P Serra, T Westmeier, OI Wong, K Bekki, A Bosma, C Carignan, BW Holwerda y N. Yu, 13 de septiembre de 2023, Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society.
doi: 10.1093/manras/stad2312