Malin
1 es una galaxia de bajo brillo superficial, es decir muy difusa, y está
ubicada a 1.206 millones de años luz. Los nuevos resultados se lograron gracias
a la gran sensibilidad del telescopio ALMA.
En
el proceso de observación astronómica, el desarrollo de nuevos instrumentos ha
ayudado a develar misterios que se han mantenido por mucho tiempo y que son, a
la vez, un premio a la persistencia y paciencia de los científicos.
Luego
de más de tres décadas de infructuosos intentos se detectó por primera vez la
emisión de gas molecular en Malin 1, la galaxia espiral más grande observada
hasta la fecha y una de las galaxias difusas más emblemáticas. Está a 1.206
millones de años luz y tiene un diámetro de disco de ~652 mil años luz (casi siete
veces el diámetro de la Vía Láctea)
El
equipo estuvo integrado por los astrónomos del Centro de Astrofísica y
Tecnologías Afines (CATA) y de la Pontificia Universidad Católica de Chile
Gaspar Galaz , Jorge González-López , Viviana Guzmán y Thomas Puzia, y
Evelyn Johnston de la Universidad Diego Portales y también miembro del
CATA. Junto a ellos se suman otros 15 investigadores de universidades y
centros de investigación en Francia, Alemania y Estados Unidos de Norteamérica,
incluyendo investigadores de ALMA, ESO y NRAO.
Utilizando
el telescopio ALMA, lograron identificar la emisión de moléculas de monóxido de
carbono en el centro de esta galaxia, además de captar señales tentativas en
tres otras regiones del disco. Estos hallazgos permitieron estimar la masa de
hidrógeno molecular (que es el gas que generalmente es capaz de formar
estrellas) y la densidad superficial del gas molecular.
Este
descubrimiento es crucial, porque proporciona la primera evidencia directa de
la presencia de gas molecular en una de las galaxias espirales más enigmáticas
y grandes que se han observado hasta la fecha, lo que impacta directamente en
nuestra comprensión de cómo las estrellas forman las galaxias con densidades de
gas molecular extremadamente bajas, tales como Malin 1.
Para
los modelos de formación y evolución de galaxias, estos resultados son
valiosos, ya que permiten afinar predicciones sobre la estructura y
distribución del gas en este tipo de galaxias gigantes que son difíciles de
estudiar.
Gaspar
Galaz, quien lideró esta investigación que lleva más de 4 años, explica por qué
pasó tanto tiempo para lograr dar con estos resultados. “Los astrónomos
comenzaron observaciones para detectar y mapear el gas molecular en Malin 1 al
poco tiempo de su descubrimiento, y a lo largo de varios años, en 1987, 1989,
1992, 2000 y 2022.
Sin
embargo, y de manera algo inesperada, estas observaciones no revelaron la
presencia de gas molecular, por medio del trazador de monóxido de carbono (CO),
que es el más utilizado en estos estudios. Luego, se usó varias veces el
telescopio IRAM de Pico Veleta, sin resultados, en los años 1996 y 2000.
También se utilizó el radiotelescopio gigante de 100 metros de Green Bank, en
2022, nuevamente sin resultados. Con las observaciones que realizamos desde
ALMA logramos detectar una señal en el centro de la galaxia. La diferencia
fundamental está en la gran sensibilidad de ALMA, el bajo ruido que es posible
obtener y la precisión en la calibración de la señal.
Contribuyen
para esto el sitio donde se encuentra ALMA, excepcional para la observación en
ondas milimétricas”, detalla Galaz.
Al
integrar datos sobre la masa de HI (hidrógeno atómico) de Malin 1,
pudieron establecer una razón de masa de gas molecular atómica muy baja,
lo que indica una bajísima fracción de gas molecular en esta galaxia, en
marcado contraste con su extenso y homogéneo contenido de gas
atómico.
Este
estudio fue publicado recientemente en la revista The Astrophysical Journal
Letters ( Cliquear
aquí para ver la publicación)), bajo el título “ «Primera detección de
gas molecular en la galaxia gigante de bajo brillo superficial Malin 1”
(“First detection of molecular gas in the giant low surface brightness galaxy
Malin 1”).,
Estudios
futuros
Estas
galaxias tienen una densidad de estrellas tan baja que su brillo superficial es
menor que el fondo del cielo nocturno. En ellas, es difícil detectar gas
molecular, clave para la formación de estrellas, y por lo tanto presentan
muchos desafíos.
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Aunque
se apreciaron tres regiones tentativas de emisión de CO en el disco, su
naturaleza es incierta, ya que dos de ellas presentan desplazamientos muy
grandes en relación con la velocidad de Malin 1, lo que sugiere que podrían
estar asociadas a otros objetos o fenómenos.
Las
conclusiones a las que llegaron Gaspar Galaz y sus colaboradores,, serán la
base para nuevas investigaciones.
“A
continuación propondremos estudiar con mayor resolución el gas molecular
en las zonas donde se detectó. También sería interesante mapear otras zonas en
la galaxia donde esperamos nuevos datos del VLT con MUSE, en 2025”, concluye el
astrónomo del CATA.