Atlas de galaxias peculiares

imagen en Ultravioleta de NGC 2537 (Arp 6) hecha por GALEX.

Estas son mayoritariamente galaxias enanas o con espirales poco definidas (con designación Sm) que tiene poco brillantez superficial (emiten poca luz por unidad de área). Las galaxias de superficie poco brillante son, de hecho, bastante comunes: La excepción es NGC 2857 (Arp 1), una galaxia espiral Sc ( que quiere decir que tiene una espiral definida con un brazo espiral poco enrollado y un núcleo débil pero bien definido).[1]

Esta galaxia contiene galaxias espirales con brazos divididos en dos partes separadas

M66, imagen en infrarrojos del telescopio espacial Spitzer.

Esta categoría contiene galacias espirales con brazos que parecen estar segmentados. Algunos segmentos de los brazos en espiral pueden parecer separados a causa de las vías de polvo que oscurecen la luz. Otros brazos espirales pueden parecer segmentados debido a presencia de cúmulos de estrellas brillantes (o cadenas discontinuas de cúmulos de estrellas brillantes) en los brazos espirales.

Normalmente, la mayoría de las galaxias tienen dos brazos claramente definidos, o contienen solo estructuras confusas de filamentos en espiral. Las galaxias con tres brazos bien definidos son raras

imagen en Ultravioleta de NGC 4618, tomada por GALEX.

Las galaxias de un solo brazo son raras. En este caso, el único brazo puede estar formado por la interacción gravitacional con otra galaxia.

Los brazos espirales de estas galaxias tienen una apariencia asimétrica. Un brazo espiral puede parecer considerablemente más brillante que el otro. En las fotografías de Arp, el brazo brillante parecería oscuro o "pesado". Mientras la mayoría de estas galaxias (como M101 y NGC 6946 son simplemente galaxias espirales asimétricas, NGC 6365 es un par de galaxias en interacción donde una de las galaxias la vemos horizontal y parece estar en el brazo espiral de la galaxia que vemos frontalmente.[3]

Estas galaxias que parecen una S muy alargada( el signo de la integral que se usa en cálculo). Algunos objetos, como IC 167,[4] son simplemente galaxias ordinarias vistas desde un ángulo poco usual. Otros objetos como UGC 10770 son parejas de galaxias que interactúan con colas de marea que parecen brazos en espiral.[5]

NGC 1232, Galaxia espiral parecida a la Vía Láctea.

Muchas de estas galaxias están probablemente interactuando con galaxias de bajo brillo de superficie en el campo visual. En algunos casos, no obstante, puede ser difícil de determinar si la compañera está físicamente próxima a la galaxia espiral o si la compañera es una fuente en primer plano o segundo plano o una fuente en los extremos de la galaxia espiral.

Muchas de estas galaxias espirales están probablemente interactuando con galaxias compañeras, aunque algunas de las galaxias compañeras identificadas pueden ser fuentes en primer o segundo plano o incluso cúmulos de estrellas brillantes dentro de galaxias individuales.

La galaxia del Remolino (M51, Arp 85). Este objeto consiste en una gran galaxia espiral interactuando con una galaxia elíptica. Crédito Robert Kennicutt, NASA/JPL-Caltech/Univ. de Arizona/DSS/SST.

Las galaxias de esta categoría son casi siempre fuentes de interacción.La más famosa es la galaxia del remolino (M51; Arp 85), que está compuesta de una galaxia espiral NGC 5194 que interactúa con una pequeña galaxia elíptica NGC 5195. La interacción ha distorsionado la forma de las dos galaxias; la estructura del brazo en espiral ha sido ampliada en la galaxia espiral más grande, y un puente de estrellas y gas se ha formado entre las dos galaxias. Muchas otras galaxias de esta categoría están también conectadas por puentes.

Como en las galaxias espirales con compañeras de alta brillantez superficial, la mayoría de las galaxias espirales están claramente interactuando. Colas y puentes de marea son visibles en muchas imágenes.

Estos objetos son muy similares a las galaxias espitales con compañeras elípticas. Todas las galaxias tienen características como colas de marea y puentes de marea que se han formado por interacción gravitacional.

Basándonos en las descripciones de estos objetos, parece que Arp al principio pensó que las galaxias elípticas expelían los brazos espirales a las galaxias compañeras. No obstante, los brazos espirales de marea parecen, de hecho, distorsionado debido a la interacción. Algunos de estos brazos "repelidos" se encuentran en lado opuesto de la galaxia espiral desde la situación de la galaxia elíptica. Simulaciones han mostrado que estas características se puedan dar solo a través de interacciones gravitacionales, y no a través de fuerzas de repulsión.

Esta es otra categoría en que la mayoría de los objetos son galaxias en interacción.Como se puede comprobar por el nombre de la categoría, las galaxias espirales parecen distorsionadas. Arp originariamente las describió como algunas de las galaxias elípticas como repelidoras.

Arp pensaba que las galaxias elípticas de esta categoría estaban expulsando materiales de sus núcleos. Muchas de las fotografías se podrían interpretar de esta manera. No obstante, estos obejos son, de hecho, una mezcla de otros fenómenos. Por ejemplo NGC 2914 (Arp 137) es sencillamente una galaxia espiral con débiles brazos espirales[13] and NGC 4015 (Arp 138) is an interacting pair of galaxies where one galaxy is an edge-on spiral galaxy.[14] Algunos objetos, como NGC 2444 y NGC 2445 (Arp 143), son sistemas que contiene galaxias anillo, que se han creado cuando una galaxia (elíptica en este ejemplo) pasa a través de un disco a otro. Al pasar causa una ola gravitacional en la que el gas cae dentro primero y después se propaga hacia afuera para formar una estructura de anillo.[15]

Las galaxias de esta categoría son galaxias sin forma espiral ni elíptica. Aunque Arp no usa el término "amorfas" para describir estas galaxias, esta puede ser la mejor manera de describirlas. Muchas de estas galaxias son o galaxias en interacción o galaxias que son remanentes de la fusión de dos pequeñas galaxias. Los procesos de interacción producirán diferentes hechos de marea, como colas de marea y puentes de marea, que pueden perdurar incluso después de la fusión de los discos y los núcleos. Aunque las colas de marea se han descrito como diferentes fenómenos visuales ("contracolas", "filamentos", "giros"), todos ellos son manifestaciones del mismo fenómeno.

Estas galaxias pueden haberse formado cuando una galaxia compañera pasa a través del anillo de la galaxia. La interacción produciría un efecto oleada que se dirigiría primero hacia el centro y después se propagaría hacia afuera en forma de anillo.[15]

Estas galaxias parecen estar evacuando material del núcleo. Los "jets" parecen agua manando de una manguera. En el caso de IC 803 (Arp 149) y NGC 7609 (Arp 150), los jets son simplemente parte de la estructura amorfa producida por la interacción de las galaxias. En Arp 151 y Messier 87 (Arp 152), no obstante, los jets son gas ionizado que ha sido eyectado de los alrededores de un agujero negro supermasivo en galaxias de activo núcleo galáctico.[23][24] Estos jets, algunas veces llamados jet relativísticos o radio jets, son poderosas fuerzas de radiación sincrotrón, especialmente en longitud de ondas de radio

Las galaxias de esta categoría presentan oscuras vías de polvo que oscurecen parte del disco de la galaxia. Todas estas galaxias son producto de la fusión de dos galaxias. NGC 520 (Arp 157) es un buen ejemplo de una fase intermedia de fusión, donde el disco de las dos galaxias progenitoras se ha fusionado pero su núcleo todavía no. Centaurus A (Arp 153) y NGC 1316 (Arp 154) son galaxias elípticas con vías de polvo poco usuales; su estructura y cinemática indican que han pasado por un proceso de fusión reciente. NGC 4747 (Arp 159) podría ser sólo el límite de una galaxia espiral con vías de polvo significativas.[27]

Los filamentos de estos objetos pueden representar colas de marea de galaxias en interacción. Muchas de las galaxias son remanentes de fusiones de dos galaxias espirales que han formado una galaxia espiral sencilla. No obstante NGC 3414 (Arp 162) parece ser una inusual galaxia lenticular con un disco muy pequeño en relación con su tamaño.[2] NGC 4670 (Arp 163) es una galaxia enana azul compacta con una extremadamente fuerte actividad de formación estelar[29] es claramente demasiado pequeña para ser el remanente de dos galaxias espirales como los anteriores ejemplos, aunque puede haber sido en algún tipo de interacción más pequeña

Todos estos objetos son galaxias con interacciones gravitacionales. Estas contracolas son características de marea causadas por las interacciones gravitacionales entre dos galaxias, igual que otras características similares descritas en el catálogo de Arp. Messier 32 (Arp 168), una galaxia enana interactuando con la galaxia de Andrómeda,[2] está incluida en esta categoría (aunque la "difusa contracola" es difícil de ver en la fotografía de Arp).

Ésta es otra categoría que contiene galaxias con colas de marea producidas por interacciones gravitacionales. Estas colas de marea son más estrechas y mejor definidas que las colas de marea de los objetos 167-172

La galaxia UGC 10214 (Arp 188). L’ "estrecho filamento", que parece ser una característica de marea causado por una interacción gravitacional, se ve cómo se extiende a través de la imagen. Crédito: ACS Science & Engineering Team, NASA.

Esta categoría contiene una mezcla de diferentes tipos de objetos. De la misma manera que las galaxias con filamentos difusos o galaxias con contracolas, algunas de las galaxias de esta categoría tienen interacciones, y los filamentos son producto de la marea creada por las interacciones. Otras fuentes, no obstante, son sencillamente galaxias espirales individuales con brazos espirales tenues y que Arp describe como "filamentos".

Las eyecciones en la mayoría de los casos parecen ser producto de marea creadas por la interacción gravitacional. En algunos casos (como en NGC 5544 y NGC 5545 en Arp 199), La "eyección" es claramente una galaxia espiral vista de perfil que se alinea con el núcleo de otra galaxia.

Casi todos los objetos de esta categoría tienen interacción o han empezado una interacción recientemente. NGC 3712 (Arp 203) es una excepción; es simplemente una galaxia espiral con baja brillantez superficial.[44]

Las galaxias de esta categoría tienen estructuras irregulares (irregularidades), vías de polvo notables (absorción), o una apariencia granulada (resolución). Esta categoría contiene una mezcla de galaxias en interacción distorsionadas por interacciones de marea, galaxias irregulares enanas próximas, y galaxias espirales con inusuales cantidades de gas.

Estos bucles adyacentes son otra manifestación de las estructuras formadas por las interacciones gravitacionales entre galaxias. Algunas de estas fuentes consisten en galaxias que casi han completado su proceso de fusión; los "bucles adyacentes" son sencillamente los remanentes de la interacción. Entre los objetos de esta categoría está Arp 220, una de las galaxias luminosas infrarrojas mejor estudiadas del cielo.

Muchas de estas galaxias son remanentes de fusión. Los "brazos espirales amorfos" son los restos de marea que permanecen después de la colisión.

Éstas son galaxias con estructuras parecidas a conchas. Algunos de estas conchas han sido identificados como producto de fusiones recientes. En otros casos, no obstante, la concha representaría el disco exterior de una galaxia lenticular. En algunos casos complicados, la galaxia con anillos o conchas es una galaxia lenticular interactuando con otra galaxia; los orígenes de las conchas en estos sistemas puede ser difícil de determinar.

La galaxia de Los ratones (NGC 4676; Arp 242). Estas dos galaxias tienen colas de marea formadas a consecuencia de la interacción gravitacional de las galaxias. Las galaxias están también conectadas por un bote de marea, otra característica de la interacción gravitaciona. Crédito: NASA.

Aunque la descripción de los objetos de esta categoría implica que las galaxias se están separando, la mayoría de estas galaxias se están fusionando. Muchos de los objetos tienen colas de marea pronunciadas que se han formado como consecuencia de la interacción. La mayoría de los objetos están en las primeras fases del proceso de fusión, donde las galaxias todavía parecen tener diferentes núcleos y diferentes discos (aunque distorsionados). En esta categoría podemos encontrar las galaxias de las Antenas (NGC 4038 y NGC 4039, Arp 244) y las galaxias de los Ratones (NGC 4676, Arp 242).

No obstante, no todos los objetos son galaxias en interacción. Algunos son simplemente galaxias enanas próximas con estructuras irregulares.

Estos objetos parecen ser una serie de grupos irregulares sin una estructura coherente. Muchos de estos objetos son simplemente galaxias enanas próximas. Algunos de estos objetos son galaxias en interacción, mientras otros son pequeños grupos de galaxias. En todos los casos, buena parte de las galaxias constituyentes son galaxias irregulares. La superposición de dos o más de estas galaxias puede fácilmente parecer una única gran galaxia irregular, lo que hace que el 'Atlas de galaxias peculiares '(y de otros catálogos) a menudo clasifican estas parejas y grupos como objetos sencillos.

Arp originalmente se refirió a estas galaxias como "galaxias dobles", pero muchas de estas fuentes son más de dos galaxias. Algunos de los objetos son galaxias en interacción, dónde todas las fuentes son de hecho grupos de galaxias. La diferencia radica en que las galaxias en interacción se encuentran distorsionadas, mientras que en los grupos simplemente están unidas de forma gravitacional unas en las otras pero no necesariamente bastantes próximas como para inducir grandes cambios estructurales.

Todas estas galaxias son parejas de galaxias interactuando excepto NGC 5679 (Arp 274), que podría ser una galaxia triple interactuando.[110] Los brazos conectados son puentes de marea que se forman entre galaxias en interacción. Estos puentes se forman al principio de la interacción galáctica.

Son galaxias en interacción. A diferencia de muchos de los objetos listados en la sección "galaxias amorfas" las galaxias en interacción que comprenden estos objetos son todavía distinguibles los unos de los otros.

Esta categoría contiene una mezcla de objetos. Dos de los objetos son discos de galaxias vistos de lado con pequeñas galaxias compañeras próximas. Dos objetos están conectados por puentes de marea. Y los dos últimos podrían ser tan sólo objetos interactuando a larga distancia.

Aunque están incluidas a la categoría de galaxias dobles, muchos de estos objetos son galaxias individuales. Los "efectos de viento" se refiere a la apariencia, no al hecho de haberse detectado gas a gran velocidad (como el encontrado en M82). En algunos casos la apariencia puede ser debida a la interacción. En otros casos, particularmente en NGC 3981 (Arp 289), la débil y extendida emisión puede estar relacionada con la naturaleza intrínseca de la propia galaxia y no a interacciones con otros objetos.[2]

Los largos filamentos de estos sistemas son probablemente colas o puentes de marea producidos por la interacción gravitacional entre las galaxias.

Arp no dio ninguna subclasificación para los objetos 298-310 en su atlas. Estos objetos son la mayoría pareja de galaxias interactuando.