M106, Messier 106, la galaxia de los fuegos artificiales.

Una galaxia espiral con un gran secreto.
M106.

Esta imagen combina observaciones del Hubble de M106 con información adicional capturada por los astrónomos aficionados Robert Gendler y Jay GaBany. Gendler quienes combinaron los datos de Hubble con sus propias observaciones para producir esta impresionante imagen en color.

M106 es una galaxia espiral relativamente cercana, a poco más de 20 millones de años luz de distancia hacia la constelación de Canes Venatici.

El Telescopio Espacial Hubble de la NASA/ESA, con una pequeña ayuda de un astrónomo aficionado, ha producido una de las mejores vistas de la galaxia espiral Messier 106. Ubicada a poco más de 20 millones de años luz de distancia, prácticamente un vecino por estándares cósmicos, Messier 106 es una de las galaxias espirales más brillantes y más cercanas a nuestra Vía Láctea.

A pesar de su aspecto, que se parece mucho a innumerables galaxias, Messier 106 esconde una serie de secretos. Gracias a esta imagen, que combina datos del Hubble con observaciones de los astrónomos aficionados Robert Gendler y Jay GaBany, se revelan como nunca antes.

En el corazón, de M106 como en la mayoría de las galaxias espirales  hallamos un agujero negro supermasivo pero este es particularmente activo. A diferencia del agujero negro en el centro de la Vía Láctea, el cual atrae mechones de gas sólo ocasionalmente, el agujero negro de Messier 106 está engullendo material. A medida que el gas gira en espiral hacia el agujero negro, se calienta y emite radiación potente. Parte de la emisión desde el centro de Messier 106 se produce por un proceso que es algo similar a la de un láser  aunque aquí el proceso produce radiación de microondas brillante [1].

Además de esta emisión de microondas del corazón de Messier 106, la galaxia tiene otra característica sorprendente: en lugar de dos brazos espirales, parece tener cuatro. Aunque el segundo par de brazos puede ser visto en imágenes de luz visible como rayos fantasmagóricos de gas, como en esta imagen, son aún más prominentes en observaciones realizadas fuera del espectro visible, como las que utilizan rayos X u ondas de radio.

A diferencia de los brazos normales, estos dos brazos adicionales se componen de gas caliente en lugar de estrellas, y su origen se mantuvo sin explicación hasta hace poco. Los astrónomos piensan que éstos, como la emisión de microondas del centro galáctico, son causados ​​por el agujero negro en el corazón del Messier 106, y por lo tanto son un fenómeno totalmente diferente de los brazos normales de la galaxia.

Los brazos adicionales parecen ser un resultado indirecto de chorros de material producidos por la agitación violenta de la materia alrededor del agujero negro. A medida que estos chorros viajan a través de la materia galáctica, interrumpen y calientan el gas circundante, que a su vez excita el gas más denso en el plano galáctico y lo hace brillar intensamente. Este gas más denso más cerca del centro de la galaxia está estrechamente unido, por lo que los brazos parecen ser rectos. Sin embargo, el gas de disco más suelto hacia fuera es soplado por encima o por debajo del disco en la dirección opuesta a la del chorro, de modo que el gas se curva fuera del disco produciendo los brazos de arqueamiento rojo que se ven aquí.

A pesar de llevar su nombre, Messier 106 no fue descubierto ni catalogado por el renombrado astrónomo del siglo XVIII Charles Messier. Descubierto por su asistente, Pierre Méchain, la galaxia nunca fue agregada al catálogo en vida. Junto con otros seis objetos descubiertos pero no registrados por el par, Messier 106 fue añadido póstumamente al catálogo Messier en el siglo XX.

El astrónomo aficionado Robert Gendler recuperó imágenes de Hubble del M 106 para ensamblar un mosaico del centro de la galaxia. A continuación, utilizó su propio y compañero astrofotógrafo Jay GaBany observaciones de M 106 para combinar con los datos Hubble en las zonas donde había menos cobertura y, finalmente, para rellenar los agujeros y las lagunas donde no existían datos Hubble.

El centro de la galaxia se compone casi enteramente de datos del Hubble tomados por la Cámara avanzada para las encuestas, la cámara ancha 3 de la cámara, y los detectores grandes de la cámara planetaria y del campo 2. Los brazos espirales exteriores son predominantemente datos de HST coloreados con datos basados ​​en tierra tomados por los telescopios de 12,5 pulgadas y 20 pulgadas de Gendler y GaBany, localizados en sitios remotos muy oscuros en Nuevo México, Estados Unidos.

Gendler fue galardonado en la reciente competencia de procesamiento de imágenes de Hidden Treasures del Hubble. Otro galardonado, André van der Hoeven, entró en una versión diferente de Messier 106, combinando datos de Hubble y NOAO.

Notas:
El Telescopio Espacial Hubble es un proyecto de cooperación internacional entre la ESA y la NASA.

[1] Los láseres funcionan cuando la luz estimula la emisión de más luz de una nube de gas excitado, con la luz original en efecto amplificada (la palabra láser es un acrónimo para la amplificación de luz por la emisión estimulada de radiación). El centro de M106 alberga un fenómeno similar llamado maser (corto para la amplificación de microondas por la emisión estimulada de radiación), en el que se emite la radiación de microondas, que es a longitudes de onda más largas que la luz visible. Tenga en cuenta que, a diferencia de los láseres artificiales, diseñados para producir un haz estrecho, los masters astronómicos brillan en todas direcciones.

Crédito: 
NASA, ESA, el equipo de la herencia de Hubble (STScI / AURA), y R. Gendler (para el equipo de la herencia de Hubble). Reconocimiento: J. GaBany

ESTUDIANDO M106 A FONDO.
Messier 106, 

M106, la galaxia de los fuegos artificiales.
NGC 4258 o M 106, es un galaxia espiral como nuestra galaxia la Vía Láctea situada a 23 millones de años luz de distancia de nosotros que nos muestra una gran espectacular imagen de fuegos pirotécnicos. En lugar de cohetes, polvo y fuego, este espectáculo pirotécnico está provocado por agujeros negros, ondas de choque y vastos depósitos de gas.

Esta galaxia es famosa por algo que la nuestra no posee, dos brazos espirales extras que se muestran en el espectro de rayos X, infrarrojos y luz de radio. Estos brazos anómalos no se alinean con el plano galáctico sino que se cruzan con él.

Estos anómalos brazos se muestran en esta imagen compuesta realizada por observaciones de rayos X de Chandra que se muestran en azul, datos de radio realizado por NSF's Karl Jansky Very Large Array que se muestran en purpura, datos ópticos realizados por el Hubble que se muestran en amarillo y azul, los datos en infrarrojo realizados por el Spitzer que se muestran en rojo.

Un nuevo estudio de estos brazos anómalos realizados con  el Spitzer muestra que las ondas de choque, similares a las explosiones sónicas, surgen de planos supersónicos que están calentando grandes cantidades de gas, equivalente a unos 10 millones de soles.

¿Qué es lo que está generando estas ondas de choque?
Los datos de radio muestran que el agujero negro supermasivo en el centro de NGC 4258 está produciendo chorros potentes de partículas de alta energía. Los investigadores piensan que estos chorros de partículas golpean el disco de la galaxia y generan ondas de choque. Estas ondas de choque, a su vez, calientan parte del gas - compuesto principalmente de moléculas de hidrógeno - a miles de grados. Parte de la evidencia de este proceso de calentamiento proviene de la similitud en la ubicación entre el hidrógeno y la emisión de rayos X ambos pensados como causados por choques y los chorros de radio. La imagen de rayos X de Chandra revela enormes burbujas de gas caliente por encima y por debajo del plano de la galaxia. Estas burbujas indican que gran parte del gas que estaba originalmente en el disco de la galaxia ha sido calentado a millones de grados y expulsado a las regiones externas por los chorros desde el agujero negro.

La expulsión de gas del disco por los chorros tiene implicaciones importantes para el destino de esta galaxia. Los investigadores estiman que todo el gas restante será expulsado dentro de los próximos 300 millones de años - muy pronto en escalas de tiempo cósmicas - a menos que sea de alguna manera reabastecido. Debido a que la mayor parte del gas en el disco ya ha sido expulsado esto quiere decir que menos gas está disponible para que se formen nuevas estrellas. De hecho, los investigadores usaron datos de Spitzer para estimar que las estrellas se están formando en las regiones centrales de NGC 4258, a una velocidad que es aproximadamente diez veces menor que en la Vía Láctea.

El Observatorio Espacial Herschel de la Agencia Espacial Europea se utilizó para confirmar la estimación de los datos de Spitzer de la baja tasa de formación estelar en las regiones centrales de NGC 4258. Herschel también se usó para hacer una estimación independiente de cuánto gas permanece en el centro de la galaxia . Después de permitir el gran impulso en la emisión infrarroja causada por los choques, los investigadores encontraron que la masa de gas es diez veces menor de lo que se había estimado anteriormente.

Debido a que el NGC 4258 está relativamente cerca de la Tierra, los astrónomos pueden estudiar cómo este agujero negro está afectando a su galaxia con gran detalle. El agujero negro supermasivo en el centro de NGC 4258 es aproximadamente diez veces mayor que el de la Vía Láctea y también está consumiendo material a un ritmo más rápido, aumentando potencialmente su impacto en la evolución de su galaxia huésped.

Estos resultados se publicaron en la edición del 20 de junio de 2014 de The Astrophysical Journal Letters y están disponibles en línea. Los autores son Patrick Ogle, Lauranne Lanz y Philip Appleton del Instituto de Tecnología de California en Pasadena, CA.

El Centro de Vuelo Espacial Marshall de la NASA en Huntsville, Alabama, administra el programa de Chandra para la Dirección de Misión Científica de la NASA en Washington. El Smithsonian Astrophysical Observatory en Cambridge, Massachusetts, controla la ciencia de Chandra y las operaciones de vuelo.

Créditos:
Rayos X: NASA/CXC/Caltech/P.Ogle et al; 
Óptico: NASA/STScI & R.Gendler; 
Infrarrojo: NASA/JPL-Caltech; 
Radio: NSF/NRAO/VLA.

Los brazos anómalos de la galaxia espiral M106.
M106.

En esta imagen compuesta de la galaxia espiral .Sky Survey se muestran en amarillo, los datos de radio de Very Large Array aparecen como púrpura, los datos de rayos X de Chandra se codifican en azul y los datos infrarrojos de El Telescopio Espacial Spitzer aparece en rojo. Dos brazos anómalos, que no son visibles a longitudes de onda ópticas aparecen como emisión púrpura y azul.

Créditos:
Rayos X: NASA/CXC/Univ. De Maryland/A.S. Wilson y col .; 
Óptico: Observatorio Palomar. DSS;
Infrarrojo: NASA/JPL - Caltech; 
Radio: Very Large Array (VLA) NRAO/AUI/NSF.

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