En una enorme imagen nueva, el Telescopio Espacial James Webb de la NASA revela detalles nunca antes vistos del grupo de galaxias “Stephan’s Quintet”
La proximidad del Quinteto de Stephan les da a los astrónomos un asiento de primera fila para fusiones e interacciones galácticas.
La nueva imagen de Webb muestra con poco detalle cómo las galaxias que interactúan provocan la formación de estrellas entre sí y cómo se altera el gas en las galaxias.
La imagen también muestra flujos de salida impulsados por un agujero negro en Stephan’s Quintet con un nivel de detalle nunca antes visto.
Los grupos de galaxias apretados como este pueden haber sido más comunes en el universo primitivo cuando el material sobrecalentado que cae puede haber alimentado agujeros negros muy energéticos.
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El quinteto de Stephan, una agrupación visual de cinco galaxias, es mejor conocido por aparecer de manera destacada en la película clásica navideña, “It’s a Wonderful Life”. Hoy, el Telescopio Espacial James Webb de la NASA revela el Quinteto de Stephan bajo una nueva luz. Este enorme mosaico es la imagen más grande de Webb hasta la fecha y cubre aproximadamente una quinta parte del diámetro de la Luna. Contiene más de 150 millones de píxeles y está construido a partir de casi 1000 archivos de imagen independientes. La información de Webb proporciona nuevos conocimientos sobre cómo las interacciones galácticas pueden haber impulsado la evolución de las galaxias en el universo primitivo.
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Con su poderosa visión infrarroja y su resolución espacial extremadamente alta, Webb muestra detalles nunca antes vistos en este grupo de galaxias. Cúmulos brillantes de millones de estrellas jóvenes y regiones de brotes estelares de nacimiento de estrellas frescas adornan la imagen. Las colas de barrido de gas, polvo y estrellas están siendo extraídas de varias de las galaxias debido a las interacciones gravitatorias. Más dramáticamente, Webb captura enormes ondas de choque cuando una de las galaxias, NGC 7318B, atraviesa el cúmulo.
Juntas, las cinco galaxias del Quinteto de Stephan también se conocen como Hickson Compact Group 92 (HCG 92). Aunque se llama un “quinteto”, solo cuatro de las galaxias están realmente juntas y atrapadas en una danza cósmica. La quinta y más a la izquierda, llamada NGC 7320, está en primer plano en comparación con las otras cuatro. NGC 7320 reside a 40 millones de años luz de la Tierra, mientras que las otras cuatro galaxias (NGC 7317, NGC 7318A, NGC 7318B y NGC 7319) están a unos 290 millones de años luz de distancia. Esto todavía está bastante cerca en términos cósmicos, en comparación con galaxias más distantes a miles de millones de años luz de distancia. Estudiar galaxias relativamente cercanas como estas ayuda a los científicos a comprender mejor las estructuras que se ven en un universo mucho más distante.
Esta proximidad proporciona a los astrónomos un asiento de primera fila para presenciar la fusión y las interacciones entre las galaxias que son tan cruciales para toda la evolución de las galaxias. Rara vez los científicos ven con tanto detalle cómo las galaxias que interactúan desencadenan la formación de estrellas entre sí y cómo se altera el gas en estas galaxias. El Quinteto de Stephan es un “laboratorio” fantástico para estudiar estos procesos fundamentales para todas las galaxias.
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Grupos apretados como este pueden haber sido más comunes en el universo primitivo cuando su material sobrecalentado que caía pudo haber alimentado agujeros negros muy energéticos llamados cuásares. Incluso hoy, la galaxia superior del grupo, NGC 7319, alberga un núcleo galáctico activo , un agujero negro supermasivo de 24 millones de veces la masa del Sol. Está atrayendo activamente material y emite energía luminosa equivalente a 40 mil millones de soles.
Webb estudió el núcleo galáctico activo en gran detalle con el espectrógrafo de infrarrojo cercano ( NIRSpec ) y el instrumento de infrarrojo medio ( MIRI ). Las unidades de campo integral ( IFU ) de estos instrumentos, que son una combinación de una cámara y un espectrógrafo , proporcionaron al equipo de Webb un “cubo de datos” o una colección de imágenes de las características espectrales del núcleo galáctico.
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Al igual que la resonancia magnética nuclear (RMN) médica, las IFU permiten a los científicos “cortar y trocear” la información en muchas imágenes para un estudio detallado. Webb atravesó la capa de polvo que rodeaba el núcleo para revelar gas caliente cerca del agujero negro activo y medir la velocidad de los flujos brillantes. El telescopio vio estos flujos de salida impulsados por el agujero negro con un nivel de detalle nunca antes visto.
En NGC 7320, la galaxia más cercana y más a la izquierda en la agrupación visual, Webb pudo resolver estrellas individuales e incluso el núcleo brillante de la galaxia.
Como beneficio adicional, Webb reveló un vasto mar de miles de galaxias de fondo distantes que recuerdan a los campos profundos de Hubble.
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Combinados con la imagen infrarroja más detallada jamás vista del Stephan’s Quintet de MIRI y la cámara de infrarrojo cercano ( NIRCam ), los datos de Webb proporcionarán una gran cantidad de información nueva y valiosa. Por ejemplo, ayudará a los científicos a comprender la velocidad a la que se alimentan y crecen los agujeros negros supermasivos. Webb también ve regiones de formación estelar mucho más directamente y puede examinar la emisión del polvo, un nivel de detalle imposible de obtener hasta ahora.
Situado en la constelación de Pegaso, el Quinteto de Stephan fue descubierto por el astrónomo francés Édouard Stephan en 1877.
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Crédito de la imagen: NASA, ESA, CSA y STScI