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Aunque la Pequeña Nube de Magallanes (SMC) está a más de 200.000 años luz de distancia, sigue siendo uno de los vecinos más cercanos de nuestra galaxia en el espacio.Los astrónomos antiguos lo sabían y los astrónomos modernos trabajaron duro en ello.Pero SMC todavía tiene secretos.

Los astrónomos de la Universidad Nacional de Australia esperan mejorar nuestra comprensión del SMC y de la galaxia en general estudiándolo y dilucidando su estructura con más detalle.

Un equipo de astrónomos capturó la imagen de arriba con ASKAP.Pathfinder de matriz de kilómetros cuadrados de Australia.Centrándose en el hidrógeno emitido por el SMC, revela por primera vez la estructura a pequeña escala de la nube.

La imagen es parte de un estudio titulado “.GASKAP-HI Pilot Survey Science I: ASKAP amplió las observaciones de la emisión HI de la Pequeña Nube de Magallanes.El autor principal es el Dr. Nickolas Pingel, astrónomo de la Escuela de Astronomía e Investigación de Astrofísica de la Universidad Nacional de Australia (ANU).La investigación se realiza en línea en arxiv.org.

“La claridad de esta imagen no tiene precedentes”, dijo el Dr. Pingel en un comunicado de prensa.“Por primera vez, podemos ver todas las estructuras pequeñas.Este es un paso importante para comprender el papel del hidrógeno en la evolución de las galaxias”.

“Puedes ver, por ejemplo, que hay un agujero dentro del gas.Esto demuestra que el hidrógeno interactúa con las supernovas”, dijo Pingel.

La imagen del estudio es la primera imagen de GASKAP,galaxia australia kilómetros cuadrados matriz pionero.Este estudio se centra en las emisiones de hidrógeno neutro (HI) de SMC.HI es importante porque actúa como marcador de parte de la materia interestelar (ISM).En general, este estudio y GASKAP tienen como objetivo explorar la relación entre el ISM y la evolución de las galaxias.

Estudios anteriores han investigado el HI de la Vía Láctea y la Nube de Magallanes.Sin embargo, eran estudios monoculinarios y carecían del poder de GASKAP.GASKAP logra una mayor resolución espacial mediante el uso de placas dispuestas en un kilómetro cuadrado.Esa resolución más alta permitirá a los astrónomos estudiar el SMC, LMC y la estructura a pequeña escala de la Vía Láctea.

Hay muchas interacciones entre la galaxia y el ISM.La naturaleza de los ISM cambia y evoluciona con el tiempo debido a factores como la entrada de gas, la formación de estrellas y la retroalimentación estelar.La entrada de gas es de particular interés porque puede explicar los niveles estables de hidrógeno neutro en las galaxias incluso cuando el hidrógeno neutro se agota debido a la formación de estrellas.GASKAP debería revelar más detalles en todas estas interacciones.

Este estudio se basa en 100 horas de datos de observación procesados ​​en una canalización de imágenes personalizada.El producto de datos resultante es un cubo de imagen.Cada uno es un cubo de 3901 × 3471 × 222 píxeles que combina datos GASKAP con datos existentes.

Esta figura es uno de los cubos de imagen del estudio.  Combinación de datos GASKAP y datos del Observatorio Parkes de Australia.  Muestra la densidad máxima de H1 y muestra la abundancia de estructuras de pequeña escala en el SMC.  Crédito de la imagen: Pingel et al 2021.

Como señaló el Dr. Pingel, esta imagen es la primera imagen de la encuesta piloto de GASKAP.

“Esta imagen en particular fue parte de una encuesta piloto”, dijo el Dr. Pingel.“El próximo año recolectaremos más observaciones.Eventualmente, podremos conectarlos y crear enormes mosaicos que muestren cómo esta galaxia se conecta con sus vecinos cercanos”.

Los astrónomos ya saben que la Pequeña y la Gran Nube de Magallanes están conectadas entre sí y con nuestra Vía Láctea.Una enorme corriente de gas llamadaArroyo de MagallanesEl halo de la Nube de Magallanes está suministrando gas a nuestra galaxia y eventualmente nuestra galaxia absorberá tanto SMC como LMC.Parte de ese material está alimentando la formación de estrellas en la Vía Láctea.

También entre las dos nubes está el puente de HI.Puente de Magallanes.La tercera característica del gas, llamada Brazo Principal, es el filamento difuso de H1 que conduce a las dos nubes.

Un cúmulo de estrellas jóvenes recién descubierto (estrellas azules en la imagen) se encuentra alrededor de la Vía Láctea.  Estas estrellas probablemente se formaron a partir de material de la Nube de Magallanes, una galaxia enana adyacente a nuestra Vía Láctea.  Crédito: NASA/D.  necesidad nunca

La investigación de GASKAP promete expandir significativamente ese conocimiento.Los astrónomos han estado trabajando en estas conexiones de gas, pero esa no es la resolución que traerá GASKAP.

Esta figura del estudio destaca algunas de las estructuras más pequeñas que no se habían visto anteriormente en SMC.  Las flechas blancas apuntan a una red compleja de columnas lineales individuales que tienen una longitud de aproximadamente 0,5 kpc y se extienden hacia la LMC.  Crédito de la imagen: Pingel et al 2021.

Esta imagen piloto también muestra las distintas velocidades de la Nube Rápida de Magallanes (HVC). Los HVC son grandes nubes de gas que se encuentran en el halo galáctico que forma el Flujo de Magallanes.La sensibilidad y la mayor resolución de las imágenes permitieron a los astrónomos restringir más estrictamente la cinemática, la forma y la masa de las corrientes.Estas observaciones “… A su vez, rastrea las propiedades fundamentales del SMC y el entorno que rodea a la galaxia alrededor del halo de la Vía Láctea, como la cantidad total de gas efluente y la presión del halo… ”, dice el autor en el artículo.

Las imágenes del canal de velocidad de este estudio brindan otra perspectiva sobre el hidrógeno neutro en la Pequeña Nube de Magallanes.  El rango de velocidad en esta imagen es de 149 a 151 km/s en términos de Estándar Local de Descanso (LSR).  Esta imagen también muestra una columna lineal discreta de H1 que fluye desde el SMC al LMC.  Crédito de la imagen: Pingel et al 2021.

Si estas imágenes piloto son una indicación creíble de lo que sucederá, aprenderemos más sobre la Nube de Magallanes, la Vía Láctea y la estructura a pequeña escala del flujo de gas alrededor y entre ellas.

En la conclusión del artículo, los autores escriben: “El aumento en la sensibilidad a la temperatura del brillo junto con una resolución angular y espectral sin igual garantiza que las investigaciones de GASKAP-HI proporcionarán un producto de datos de referencia para los estudios de HI de la Vía Láctea y los sistemas de Magallanes. La próxima década y más allá”.

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