Un avance tecnológico sin precedentes permitió descubrir características nunca antes observadas en la galaxia NGC 253, apodada como Sculptor. El instrumento MUSE del Telescopio Muy Grande (VLT), situado en el observatorio de Paranal en Chile, capturó información que transformará el estudio de las galaxias.
Descubrimientos que redefinen la astronomía
Un consorcio global de investigadores, encabezado por Enrico Congiu del Observatorio Europeo Austral (ESO), logró un mosaico espectral de altísima definición. Esta herramienta permitió analizar a profundidad la estructura interna, la composición química y los procesos de creación de estrellas en NGC 253. Los resultados fueron difundidos en la revista Astronomy & Astrophysics.
Según comunicado del ESO, se integraron datos obtenidos durante más de cincuenta horas de observación y a partir de más de cien imágenes individuales. Entre los hallazgos más relevantes destaca la identificación de quinientas nebulosas planetarias y un nuevo cálculo de la distancia a la galaxia.
El poder del instrumento MUSE
Entre 2018 y 2022, el equipo empleó el explorador espectroscópico MUSE para observar Sculptor. Con la unión de 103 exposiciones, lograron cubrir un área de 20 por 5 minutos de arco, equivalente a un ancho de 65,000 años luz. La resolución alcanzada permitió distinguir detalles a escala de quince parsecs por píxel.
El mapa final incluyó casi nueve millones de espectros independientes, generando un archivo de 300 GB. Esta cobertura constituyó el mayor esfuerzo realizado por MUSE en una galaxia fuera de nuestra Vía Láctea. A diferencia de las imágenes convencionales, el mosaico contiene información en miles de longitudes de onda, lo que permite estudiar la composición, edad y dinámica de estrellas, gas y polvo en cada región.
“Podemos acercarnos para estudiar regiones individuales de formación estelar casi a escala de estrellas individuales, y también alejarnos para analizar la galaxia como un todo”, indicó Kathryn Kreckel, coautora del estudio y profesora en la Universidad de Heidelberg.
Un laboratorio galáctico único
NGC 253 se encuentra a 11 millones de años luz de distancia, siendo una de las galaxias espirales más cercanas. Su núcleo destaca por una intensa actividad de formación estelar. Aproximadamente un tercio de esta actividad ocurre en un anillo de 500 parsecs de diámetro alrededor del centro.
Hasta ahora, estudios anteriores se habían limitado a zonas centrales debido a su gran tamaño. El nuevo mosaico permitió analizar la mayor parte del disco galáctico, conectando fenómenos a pequeña escala, como el nacimiento de estrellas en nubes moleculares, con procesos a gran escala como los flujos de gas y la estructura espiral.
“La galaxia Sculptor está en un punto ideal: lo suficientemente cerca para resolver su estructura interna con gran detalle, pero lo bastante grande para verla como un sistema completo”, destacó Enrico Congiu.
Descubrimiento de nebulosas y nuevas estimaciones
El estudio logró identificar 571 objetos candidatos a nebulosas planetarias, de los cuales 320 resultaron óptimos para análisis. Esta cantidad multiplica por veinte lo encontrado en investigaciones previas. Estas nebulosas, formadas por estrellas similares al Sol en sus etapas finales, emiten fuertemente en la línea de oxígeno OIII, lo que facilitó su detección en imágenes de alta resolución.
“Más allá de nuestro vecindario galáctico, normalmente detectamos menos de cien nebulosas planetarias por galaxia”, explicó Fabian Scheuermann, coautor del estudio y doctorando en la Universidad de Heidelberg.
Estos objetos son herramientas clave en astronomía extragaláctica por su luminosidad casi constante entre diferentes galaxias, sirviendo como candelas estándar para medir distancias cósmicas.
Revisión de la distancia galáctica
Mediante el método de luminosidad de nebulosas planetarias (PNLF), los investigadores calcularon una nueva distancia a NGC 253: 4,10 millones de parsecs (13,4 millones de años luz). Esta cifra representa un 17% más que la estimación previa basada en la técnica TRGB (punta de la rama de gigantes rojas), que ubicaba a la galaxia a 3,5 millones de parsecs (11,4 millones de años luz).
Según el estudio, esta diferencia se explicó principalmente por la atenuación de la luz causada por el polvo interestelar, especialmente en las zonas centrales. “Encontrar las nebulosas planetarias nos permitió verificar la distancia a la galaxia, un dato crítico para el resto de los estudios”, afirmó Adam Leroy, profesor en la Universidad Estatal de Ohio y coautor del análisis.
Implicaciones para la astronomía
Los datos obtenidos mediante este mosaico espectral abrieron nuevas oportunidades para investigar la evolución galáctica y los procesos de formación estelar. El mapa permite seguir el movimiento del gas, su cambio de composición y el nacimiento de nuevas estrellas en diversas regiones.
El estudio enfatizó la necesidad de considerar la extinción por polvo al aplicar el método PNLF, particularmente en galaxias con alta inclinación y gran cantidad de material interestelar. “El mapa es una herramienta potente. Podemos estudiar regiones individuales de formación estelar casi a escala de estrellas individuales, y también la galaxia como un todo”, reiteró Kathryn Kreckel, subrayando su importancia para investigaciones futuras.