NOAO: Compact Galaxy Groups Reveal Details of Their Close Encounters

FOR IMMEDIATE RELEASE: December 18, 2014
RELEASE NO: NOAO 14-08

Galaxies – spirals laced with nests of recent star formation, quiescent ellipticals composed mainly of old red stars, and numerous faint dwarfs – are the basic visible building blocks of the Universe. Galaxies are rarely found in isolation, but rather in sparse groups – sort of galactic urban sprawl. But there are occasional dense concentrations, often found in the center of giant clusters, but also, intriguingly, as more isolated compact groups (and yes, called Compact Galaxy Groups or CGs). The galaxies in these Compact Groups show dramatic differences in the way they evolve and change with time compared with galaxies in more isolated surroundings. Why is this? Collisions between galaxies in these dense groups are common, leading to rapid star formation, but there seems to be more to the puzzle.

A team led by Dr Iraklis Konstantopoulos of the Australian Astronomical Observatory (AAO) has now obtained spectacular images of some CGs with the Dark Energy camera attached to the Blanco 4-meter telescope at the Cerro Tololo Inter-American Observatory (CTIO). This camera, constructed at the U.S. Department of Energy’s Fermi National Accelerator Laboratory, is able to image large areas of the sky to unprecedented faint limits. The team aims to combine these images with spectroscopic data from the AAO that will reveal the velocities of the galaxies, leading to a much better understanding of their gravitational interactions.

As Dr. David James (CTIO), who planned and obtained the images said, “The new images are absolutely brilliant, and reveal faint streams of gas and stars called tidal tails, created in the mutual gravitational interaction when two galaxies suffer a close encounter.” The tails, one preceding and one trailing the galaxy, persist long after the encounter, and allow the astronomers to calculate how long ago the event took place. The Dark Energy Camera, which can image a field four times the size of the full moon, is able to record these faint tidal tails, and the camera’s wide field will uncover unexpected surprises.

“The imagery reveals the assembly history of these galaxies living so close to each other via their previous interactions,” Dr Konstantopoulos said. “We look for stretched out tidal debris tails and roughly determine their ages. The time when interactions created the tidal debris and the arrangement of those ‘fossils’ tell us which galaxies interacted, and when.”

Not all CGs are alike: in some, the gas is contained within the individual galaxies, while in other groups the gas spreads out among the galaxies. These new data will allow astronomers to untangle the physical mechanism that leads to such differences.

Another new exploration is the census of faint dwarf galaxies. As their name implies, these are minor galaxies in comparison with giant ellipticals and spirals, but they are especially numerous, and the new data will reveal how many are lurking in these Compact Groups.

The international team consists of astronomers at CTIO (a division of the National Optical Astronomy Observatory), the Australian Astronomical Observatory (the counterpart to the NOAO in Australia), and Monash University in Melbourne.

NOAO is operated by Association of Universities for Research in Astronomy Inc. under a cooperative agreement with the National Science Foundation.

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PARA PUBLICACIÓN INMEDIATA: 
NÚMERO DE PUBLICACIÓN: NOAO 14-08
 
18 Dic, 2014

Contacto de prensa:
Dr. Katy Garmany, Oficial de Prensa Suplente
National Optical Astronomy Observatory
950 N Cherry Ave, Tucson AZ 85719 EE.UU. 
+1 520-318-8526
E-mail:kgarmany@noao.edu 
 
Contacto científico:
Dr. David James
Observatorio Inter-Americano Cerro Tololo
Casilla 603
La Serena, CHILE
E-mail:djj@ctio.noao.edu

Galería de Imágenes, al final.

NOAO: GRUPOS DE GALAXIAS COMPACTAS REVELAN DETALLES DE SUS ENCUENTROS CERCANOS

Galaxias - espirales entrelazadas, con recientes nidos de formación de estrellas, elipses inmóviles compuestas principalmente de antiguas estrellas rojas, y numerosas enanas tenues  - son los bloques básicos visibles de la construcción del universo. Las galaxias rara vez se encuentran en forma aislada, sino  más bien en grupos dispersos: una especie de expansión galáctica urbana. Pero ocasionalmente existen concentraciones más densas, las cuales a menudo se encuentran en el centro de grandes grupos, pero también, curiosamente, como grupos compactos más aislados (y sí, llamados Grupos Compactos de Galaxias o CGs ).  Las galaxias en estos grupos compactos muestran diferencias dramáticas en la forma en que evolucionan y cambian con el paso del tiempo en comparación con las galaxias en un entorno más aislado. ¿Por qué es esto? Las colisiones entre galaxias en estas agrupaciones densas son comunes, lo que lleva a la rápida formación de estrellas, pero parece que hay más para el rompecabezas. 
 
Un equipo dirigido por el Dr. Iraklis Konstantopoulos del Oberservatorio Astronómico Australiano (AAO) ha obtenido imágenes espectaculares de algunos CGs con la Cámara de Energía Oscura adherida al telescopio Blanco de 4 metros en el Observatorio Inter-Americano de Cerro Tololo (CTIO). Esta cámara, construida en el Departamento de Energía, Fermi National Accelerator Laboratory de USA, es capaz de captar imágenes de grandes áreas del cielo hasta los más débiles confines jamás vistos.  El equipo tiene como objetivo combinar estas imágenes con datos espectroscópicos de la AAO que revelarán las velocidades de desplazamiento de las galaxias, lo que da como resultado una mejor comprensión de sus interacciones gravitacionales.
 
Como el Dr. David James (CTIO), quien planificó y obtuvo las imágenes, dijo " Las nuevas imágenes son absolutamente brillantes y revelan tenues flujos de gas y estrellas con colas gravitacionales, que se crean durante la interacción gravitacional mutua cuando dos galaxias sufren un encuentro cercano." Las colas, una anterior y otra posterior a la galaxia, persisten por mucho tiempo después del encuentro y permiten a los astrónomos calcular cuanto tiempo ha pasado desde que el evento aconteció. La Cámara de Energía Oscura, que puede crear una imagen de campo cuatro veces el tamaño de la luna llena, es capaz de grabar imágenes de estas tenues colas gravitacionales y usando el amplio campo de la cámara se descubren sorpresas inesperadas.
 
"Las imágenes revelan la historia de la congregación de estas galaxias viviendo tan cerca una de la otra a través de sus anteriores interacciones," Dice el Dr. Konstantopoulos. "Buscamos amplificar estos restos y determinar aproximadamente sus edades.  El período durante el cual las interacciones crearon estos restos y la disposición de aquellos “fósiles” nos dicen cuales galaxias interactuaron entre sí y cuando”
 
 No todas las CGs se parecen: en algunas, el gas se encuentra dentro de galaxias individuales, mientras que en otros grupos, el gas se expande entre las otras galaxias. Estos nuevos datos permitirán a los astrónomos desenredar el mecanismo físico que conduce a esas diferencias.
 
Otra nueva exploración es el censo de tenues galaxias enanas. Como su nombre lo indica, estas son menores en comparación con las galaxias elípticas y espirales gigantes, pero son especialmente numerosas, y los nuevos datos revelarán cuantas de ellas están escondidas en estos Grupos Compactos. 
 
El equipo internacional está formado por astrónomos de CTIO (una división del National Optical Astronomy Observatory), el Observatorio Astronómico Australiano (el equivalente  a NOAO en Australia) y la Universidad de Monash en Melbourne.
 
NOAO es operado por la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía, AURA, Inc., en virtud de un acuerdo de cooperación con la Fundación Nacional de Ciencias.

GALERIA DE IMAGENES

HCG 07: Las galaxias en este grupo están experimentando un estallido de formación de estrellas pero no formando colas de interacción ¿Cuántas galaxias enanas están ocultas aquí? (Esta imagen cubre un área de aproximadamente un tercio del tamaño de la luna llena)	HCG 31: Las colas de interacción son claves para dilucidar interacciones recientes, pero no hay evidencia de gas caliente entre las galaxias, como era de esperar.
HCG 48: Este grupo está dominado por una galaxia elíptica masiva que se formó presumiblemente por la ingestión (los astrónomos se refieren a esto como acrecentamiento) de todos sus vecinos.	HCG 59: En este Grupo Compacto dos interacciones gigantes han producido un flujo estelar gigante, el cual también hospeda una galaxia de explosión irregular.
HCG 62: El grupo compacto más brillante en el espectro de rayos X, los astrónomos tratan de comprender cómo van a evolucionar las galaxias que comparten un halo.	HCG 79: Conocida como sexteto de Seyfert, cuatro de estas galaxias están involucradas en una interacción permanente. La quinta galaxia se encuentra en el fondo, y la sexta es en realidad material liberado de la interacción, el mejor candidato para una galaxia enana de interacción en el Universo local.