El telescopio ALMA pone sus ojos en la galaxia Centaurus A

Una nueva imagen del centro de la inconfundible galaxia Centaurus A, tomada por el telescopio ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), muestra cómo el nuevo observatorio permite a los astrónomos ver, con una calidad sin precedentes, a través de las opacas nubes de polvo que oscurecen el centro de la galaxia. ALMA, que aún está en su fase de construcción, se encuentra actualmente en una fase de observaciones denominada de “ciencia temprana” (Early Science), pero ya es el telescopio más poderoso de su tipo. El observatorio acaba de lanzar una llamada de oportunidad (Call for Proposals) para su próxima temporada de observación, durante la cual el telescopio aumentará su tamaño y sus capacidades.

Centaurus A es una radiogalaxia elíptica masiva —una galaxia que emite ondas de radio— y es la radiogalaxia más destacada del cielo, además de la más cercana. Centaurus A ha sido observada con numerosos telescopios. Su luminoso centro alberga un agujero negro supermasivo con una masa de alrededor de cien millones de veces la masa del Sol.

En luz visible, una de las características de esta galaxia es la banda que oscurece su centro. Este camino de polvo alberga grandes cantidades de gas, polvo y estrellas jóvenes. Estas características, junto con la fuerte emisión en ondas de radio, son evidencias de que Centaurus A es el resultado de una colisión entre una galaxia elíptica gigante y una galaxia espiral de menor tamaño cuyos restos forman la banda polvorienta.

Para poder ver a través del polvo que oscurece la zona central, los astrónomos necesitan observar utilizando las longitudes de onda más largas de la luz. Esta nueva imagen de Centaurus A combina observaciones en longitudes de onda de alrededor de un milímetro, llevadas a cabo por ALMA, y observaciones en el rango del infrarrojo cercano. Des este modo, atravesando el polvo, obtenemos una clara visión del luminoso centro de la galaxia.

Las nuevas observaciones de ALMA, mostradas en un rango de verdes, amarillos y anaranjados, revelan la posición y el movimiento de las nubes de gas en la galaxia. Son las observaciones de este tipo más precisas y de mayor sensibilidad realizadas hasta el momento. ALMA fue puesto a punto para detectar señales en una longitud de onda de alrededor de 1,3 milímetros, emitidas por las moléculas del gas de monóxido de carbono. El movimiento del gas en la galaxia causa pequeños cambios en esta longitud de onda, debido al efecto Doppler. El movimiento se muestra en esta imagen como cambios en el color. Las marcas de un verde más intenso trazan el gas que viene hacia nosotros mientras que las marcas anaranjadas enseñan el gas que se aleja de nosotros. Podemos ver que el gas a la izquierda del centro  se mueve hacia nosotros, mientras que el gas situado a la derecha del centro e aleja de nosotros, indicando que el gas orbita alrededor de la galaxia.

Las observaciones de ALMA están superpuestas a una imagen de Centaurus A obtenida en el infrarrojo cercano por el instrumento SOFI, instalado en el telescopio de ESO New Technology Telescope (NTT). La imagen fue procesada utilizando una técnica innovadora que elimina el efecto de emisión producido por el polvo. Podemos ver claramente un anillo de estrellas y cúmulos brillando en un tono dorado, los restos dispersos de la galaxia espiral siendo desmantelados por la fuerza gravitacional de la galaxia elíptica gigante.

El alineamiento entre el anillo de estrellas detectado por el NTT en luz infrarroja y el gas visto por ALMA en longitudes de onda milimétricas, destaca diferentes aspectos de estructuras similares en la galaxia. Este es un ejemplo de cómo las observaciones con otros telescopios pueden complementar estas nuevas observaciones de ALMA.

La construcción de ALMA, en el llano de Chajnantor, en el norte de Chile, se completará en el año 2013, cuando las 66 antenas de alta precisión estén totalmente operativas. Ya se han instalado la mitad de las antenas. Las observaciones de ciencia temprana con parte del conjunto de antenas empezaron en el año 2011, y ya están produciendo resultados destacados (ver, por ejemplo. Estas observaciones de Centaurus A llevadas a cabo por ALMA fueron tomadas durante tiempo destinado a la puesta a punto y verificación científica del telescopio.

El Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), una instalación astronómica internacional, es una colaboración entre Europa, América del Norte y Asia Oriental  en cooperación con la República de Chile. ALMA está financiado en Europa por el Observatorio Europeo Austral (ESO), en América del Norte por la fundación Nacional de Ciencia de los Estados Unidos (NSF) en cooperación con Consejo Nacional de Investigación de Canadá (NRC) y el Consejo Nacional de Ciencias (NSC) de Taiwán; y en Asia Oriental  por el Instituto Nacional de Ciencias Naturales de Japón (NINS) en cooperación con la Academia Sinica (AS) de Taiwán.  La construcción y operaciones de ALMA en Europa están lideradas por ESO; en América del Norte por el National Radio Astronomy Observatory (NRAO), gestionado porAssociated Universities, Inc. (AUI); y en Asia Oriental por el Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ). El Joint ALMA Observatory (JAO) proporciona al proyecto la unificación tanto del liderazgo como de la gestión de la construcción, puesta a punto y operación de ALMA.