La aguda visión de la cámara ACS (Advanced Camera for Surveys) ha revelado la presencia de más de 200 cúmulos estelares de tamaño descomunal, que exceden cuantiosamente en número a los seis capturados en 1992 por el Hubble con la WFPC (Wide Field Planetary Camera) de menor resolución. El cúmulo más fornido de Arp 220 observado por el Hubble contiene suficiente masa para construir 10 millones de soles, lo cual supera en dos veces la masa de cualquier otro cúmulo comparable de los conocidos en la Vía Láctea.
Imagen: el corazón de la galaxia Arp 220 a través de la cámara ACS del Hubble. Los cúmulos estelares son los puntos blanco-azulado distribuidos por toda la imagen, aunque existen muchos más no visibles, oscurecidos por el polvo que engulle esta galaxia. Gran parte de la luz visible de esta imagen se encuentra enrojecida por el mismo motivo, de modo similar a lo que ocurre con la luz del Sol en nuestra atmósfera al atardecer. Arp 220 se encuetra a 250 millones de años-luz hacia Serpens. La fotografía abarca 24 segundos de arco, 8900 parsecs o 29 000 años-luz a esta distancia. [Ampliar imagen]
Sin embargo, el grado de compactación de estos cúmulos es tal que ni siquiera el Hubble es capaz de resolver sus estrellas individuales a la moderada distancia de 250 millones de años-luz, mostrando aspecto de brillantísimas estrellas individuales, aunque los astrónomos saben que se trata de cúmulos porque a esta distancia ninguna estrella mostraría tanto brillo aparente.
Este frenesí de nacimiento estelar ocurre en una pequeña región de 5.000 años-luz (un 5% del diámetro de la Vía Láctea) con elevada concentración de gas y polvo. Esta diminuta porción de espacio contiene tanto gas como toda nuestra galaxia al completo.
El equipo de Christine D. Wilson, de la Universidad McMaster, en Hamilton, Ontario, Canadá, obtuvo medidas de las masas y edad de 14 de los cúmulos, lo que permitió estimar con precisión las mismas magnitudes en la totalidad de los cúmulos. Las observaciones revelaron dos poblaciones de cúmulos estelares: uno con edad inferior a 10 millones de años, el otro con edad entre 70 y 500 millones de años. Los cúmulos del grupo más joven son más masivos.
Todavía no es posible determinar si existieron dos épocas diferentes de incontenible furia de nacimiento estelar, o si este ritmo frenético tiene lugar de manera continua pero no se han detectado los cúmulos de edad intermedia. Lo que resulta claro es que fue inducido por una colisión entre dos galaxias que comenzó hace 700 millones de años. Los efectos del contacto se han prolongado durante cientos de millones de años pues.
Imagen: a la derecha, fotografía de Arp 220 desde un telescopio basado en Tierra (USNO Flagstaff, Arizona) con una curiosa estructura en doble lóbulo interpretada en su día como dos galaxias en colisión; sin embargo, posteriores observaciones con detectores CCD más sofisticados captaron un gran sendero de polvo responsable de esa apariencia bilobulada. A la izquierda, una imagen del Hubble de 1992 con la cámara WFPC revela una compleja estructura en un espacio de 1 segundo de arco en torno al núcleo, donde se detectan jóvenes cúmulos estelares de tamaño muy superior a cualquiera previamente observado. [Ampliar imagen]
Las observaciones de la cámara ACS tomadas en visible en Agosto de 2002 exhiben la enorme población de cúmulos y proporcionan la edad para los más antiguos. La cámara de infrarrojo cercano se encarga de los cúmulos más jovenes. Aunque en esta nueva imagen Arp 220 destaca en luz visible, realmente la galaxia brilla más en infrarrojo; pertenece a las denominadas galaxias ultraluminosas en infrarrojo o ULIRGs, producto todas ellas de fusiones galácticas creadoras de enormes tormentas de formación estelar. La luz de las estrellas recién nacidas calienta las partículas de polvo cercanas, incrementando notablemente el brillo en infrarrojo de estas galaxias.
Es poca la luz óptica que logra escapar de una galaxia repleta de polvo. Si los astrónomos obtuviesen una imagen en visible sin obstrucción ninguna de Arp 220, la galaxia brillaría 50 veces más que la Vía Láctea debido a la radiación procedente de sus cúmulos masivos y formación estelar asociada.
Imagen: fotografía en infrarrojo (NICMOS) tomada por el Hubble en 1997. El rojo corresponde a longitudes de onda más largas que el azul. El objeto brillante central en forma de creciente es el núcleo remanente de una de las galaxias que colisionaron. Contiene unos mil millones de estrellas. El núcleo de la otra galaxia es el objeto esférico que aparece a su izda. [Ampliar imagen]
Arp 220 comparte diversas características con otras galaxias en plena interacción, como el bien conocido par Antennae, que integran las galaxias NGC 4038 y NGC 4039, situadas a 60 millones de años-luz hacia la constelación de Corvus, con dos colas que se extienden 360 000 años-luz (20 minutos de arco en el cielo) posiblemente compuestas de estrellas eyectadas por interacción gravitacional.
El proceso en Arp 220 ha ido mucho más lejos que en las "Antenas", incluso resulta imposible observar las dos galaxias de cuya anexión surgió Arp 220. En radio se detectan dos objetos separados 1000 años-luz que podrían representar el núcleo original de ambas galaxias.
Arp 220 continuará manufacturando cúmulos estelares hasta que se extinga todo el gas, lo que al ritmo actual ocurrirá dentro de 40 millones de años, un breve período de tiempo tratándose de escalas galácticas. Entonces Arp 220 tomará el aspecto de las galaxias elípticas que observamos hoy con escasa cantidad de gas. Alguno de los gigantescos cúmulos estelares, aquellos que en la actualidad tienen 100 millones de años, continuarán allí.
Más información:
http://hubblesite.org/newscenter/newsdesk/archive/releases/2006/26/full/
