La astronomía observacional requiere gran luminosidad, lo que se puede lograr con una apertura grande (como el Gran Telescopio de Canarias) o con exposiciones muy largas. La competición entre los astrónomos profesionales por el uso de las grandes instalaciones disponibles impide que puedan usar exposiciones largas. Sólo los astrónomos aficionados pueden hacerlo. Los astrónomos profesionales están empezando a darse cuenta de su enorme importancia en la investigación más puntera. Para mí, el mejor ejemplo es la reciente colaboración entre el astrónomo profesional español David Martínez Delgado y el astrofotógrafo aficionado R. Jay Gabany. Con exposiciones enormemente largas en un telescopio de 12 pulgadas (50 cm.) está visualizando estructuras galácticas inimagibles hace sólo algunos años, que David y su equipo está estudiando con detalle y tratando de comprender gracias a simulaciones numéricas. Un gran avance científico gracias a los aficionados.
¿Quién es R. Jay Gabany? Es el responsable de Cosmotography.com, donde presenta astrofotografías obtenidas mediante telescopios comerciales modestos y cámaras CCD que están optimizadas para tomar exposiciones ultralargas de objetos de bajísima luminosidad. Realmente merece la pena seguir el enlace y ver las maravillosas fotos que presenta, no solo de gran belleza sino también de gran interés científico. Utiliza filtros de diferentes colores y combina las imágenes utilizando Adobe Photoshop y otros software para aficionados. Las imágenes son espectaculares. Las imágenes más antiguas las obtuvo en el casco suburbano de San José, California, con un telescopio de 12 pulgadas tipo Dall-Kirkham cassegrain. La imagen que abre esta entrada corresponde a NGC 5907 (izquierda), NGC 4013 (derecha, arriba) y FSQ-106ED (derecha, abajo). Los chorros de estrellas que atraviesan transversalmente el disco galáctico son espectaculares. Ni el telescopio espacial Hubble logra verlos.
Martínez Delgado, David, descubrió estas extraordinarias fotos surfeando por internet (como nos contó en una conferencia en Málaga) y se quedó boquiabierto: estaba bien lo que sus modelos teóricos predecían, algo que nunca antes había sido observado con telescopios profesionales. Contactó con Gabany, cristalizando una colaboración que ha dado lugar a múltiples artículos de investigación que podemos encontrar en ArXiv.
El primero de los que aparecen en ArXiv es David Martínez-Delgado, Michael Pohlen, R. Jay Gabany, Steven R. Majewski, Jorge Peñarrubia y Chris Palma, «Discovery of a Giant Stellar Tidal Stream Around the Disk Galaxy NGC 4013,» Astrophysical Journal 692: 955-963, 2009 (ArXiv preprint, Submitted on 30 Jan 2008). Presenta el descubrimiento de grandes chorros (bucles) estelares que atraviesan el plano galáctico de NGC 4013. La magnitud óptica de estos chorros es 27, con lo que habían pasado desaparcebidos para búsquedas anteriores gracias a telescopios profesionales. El análisis de David mediante simulaciones por ordenador mostraba que estos chorros estelares eran debidos a la pérdida de estrellas por parte de pequeñas galaxias satélites que orbitan la galaxia principal y que sufren fuerzas gravitatorias de marea. Lo sorprendente es que las simulaciones por ordenador se parecen a los resultados observados si se tiene en cuenta la presencia de materia oscura en la galaxia satélite. Inicialmente, los chorros están formados por materia oscura (no visibles) ya que ésta se encarga de proteger el interior de materia ordinaria de la galaxia satélite. Sólo cuando la materia oscura empieza a escasear, la materia ordinaria (estrellas) empieza a aparecer en los chorros, con lo que estos aparecen visibles. La verdad es que es increíble el importante papel de la materia oscura en estos chorros estelares gigantes alrededor de las galaxias.
El segundo artículo en ArXiv es David Martínez-Delgado, Jorge Peñarrubia, R. Jay Gabany, Ignacio Trujillo, Steven R. Majewski, Michael Pohlen, «The ghost of a dwarf galaxy: fossils of the hierarchical formation of the nearby spiral galaxy NGC 5907,» Astrophysical Journal 689: 184-193, 2008 (ArXiv preprint, Submitted on 8 May 2008). Muestra los grandes chorros estalares debidos a galaxias satélites en la galaxia espiral NGC 5907. El análisis mediante simulaciones gravitatorias de N cuerpos conduce a resultados similares a los del artículo anterior. En este artículo se empieza a hablar del concepto de «arqueología galáctica.» Las animaciones a partir de las simulaciones por ordenador son espectaculares y merece la pena verlas. Y la foto original en color también. ¡Chapó para Gabany!
La imagen que abre esta entrada aparece en el tercer artículo en ArXiv es David Martínez-Delgado, R. Jay Gabany, Jorge Peñarrubia, Hans-Walter Rix, Steven R. Majewski, Ignacio Trujillo, M. Pohlen, «A pilot survey of stellar tidal streams in nearby spiral galaxies,» Invited talk in «Hightlights of Spanish Astrophysics V», Proceedings of the VIII Scientific Meeting of the Spanish Astronomical Society (SEA), Springer (ArXiv preprint, Submitted on 17 Dec 2008). Es un artículo de revisión breve sobre los chorros galácticos de marea.
Finalmente, el último artículo del que nos haremos eco es Ignacio Trujillo, Inma Martinez-Valpuesta, David Martínez-Delgado, Jorge Peñarrubia, R. Jay Gabany, Michael Pohlen, «Unveiling the nature of M94’s (NGC4736) outer region: a panchromatic perspective,» Accepted for publication in Astrophysical Journal, 2009 (ArXiv preprint, Submitted on 28 Jul 2009). El artículo afirma que la tasa de formación estelar en el halo (las afueras) de la galaxia M94 es mucho mayor del que se pensaba. El halo contiene el 23% del total de sus estrellas y contribuye al 10% del total de nuevas estrellas.
Para mí lo más interesante de estos artículos es el importante papel que las astrofotografías de un astrónomo aficionado (elevado a coautor) que permite verificar los descubrimientos científicos presentados con un «si no lo veo no lo creo.» Entra por la vista que los modelos numéricos son buenos gracias al paciente trabajo de R. Jay Gabany.
El arte y la ciencia unidos cual niño jugando con las olas en la orilla de una playa.
Francis (th)E mule Science's News 