¿Cómo hacen las galaxias con un tamaño óptico de un centenar de miles de años luz producir emisiones de radio de varios millones de años luz de extensión?
Un equipo de astrónomos del Centro Nacional de Radio Astrofísica (NCRA, TIFR), Pune, India han descubierto, mediante el gigantesco Radiotelescopio Metrewave (GMRT), una galaxia muy rara de tamaño enorme. Esta galaxia —situado a cerca de 9 millones de años luz de distancia hacia la constelación Cetus— emite potentes ondas de radio y tiene de un extremo al otro la friolera de 4 millones de años luz (La Vía Láctea tiene sólo 100.000 años luz de diámetro). Estas galaxias con un tamaño de radioemisión muy grande se llaman apropiadamente radiogalaxias gigantes.
Con el respecto al gigantesco tamaño de la radioemisión, se argumenta que la presencia de un agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia impulsa chorros a gran escala de plasma caliente en direcciones diametralmente opuestas, que finalmente dan lugar a grandes lóbulos de radio (véase la imagen de arriba).
Si bien son comunes las radiogalaxias con tamaños de menos de un millón de años luz, las radiogalaxias gigantes son extremadamente raras, más aún a grandes distancias cósmicas, donde sólo se ha descubierto un puñado hasta ahora. Esta galaxia recién descubierta, conocida por su nombre científico J021659-044920 es un nuevo miembro de este grupo de élite.
En algunas circunstancias especiales, el agujero negro central puede dejar de producir el chorro de radio, y entonces los brillantes lóbulos de radio se desvanecen en unos pocos millones de años, debido a la falta de reposición. Lo que hace especial a J021659-044920 es que ha sido capturada en esta fase de la muerte, en la que el chorro de radio parece haberse desconectado y los lóbulos de radio han empezado a sufrir una decoloración.
El desvanecimiento de los lóbulos es causado porque su energía se pierde de dos maneras: una, mediante la emisión de ondas de radio, que aparecen como los lóbulos de radio gigantes, y dos, mediante la transferencia de energía a los fotones del fondo cósmico de microondas a través de un proceso conocido como dispersión inversa de Compton. Este último mecanismo lleva al desvanecimiento de la emisión de rayos X que se ven emanar de los lóbulos de radio de esta galaxia.
Estos objetos de radio que mueren son los más estudiados usando un telescopio de radio de baja frecuencia como el GMRT. El GMRT, las instalación de radiotelescopio más grande del mundo que opera en las frecuencias bajas de radio, es un conjunto de 30 antenas de un diámetro de 45 metros, totalmente orientables, que se extienden a lo largo de una región 30 kilometros alrededor de Khodad, cerca de la ciudad de Narayangaon del distrito de Pune en el oeste de la India. El GMRT fue construido y es operado por el Centro Nacional de Radio Astrofísica del Instituto Tata de Investigación Fundamental y ha estado en funcionamiento desde 2002.
La imagen óptica de arriba se muestra con lóbulos de radio (en amarillo-rojo). El agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia roja (el recuadro ampliado) ha llevado a la formación de los lóbulos gigantes de radio.
Para su análisis, el equipo combinó sus observaciones GMRT con observaciones anteriores hechas con una gran cantidad de telescopios terrestres y espaciales: el Telescopio Espacial XMM-Newton en rayos X, el telescopio óptico japonés Subaru, el Telescopio Infrarrojo del Reino Unido en infrarrojo cercano, el telescopio espacial Spitzer de la NASA en infrarrojos medios y el Jansky Very Large Array (EE.UU.) en las bandas de radio de alta frecuencia.
Mediante el uso de los datos de varios telescopios que abarcan todo el espectro electromagnético, pudieron llevar a cabo un análisis completo y increíblemente detallado de las condiciones físicas en torno a esta galaxia distante. Con estas observaciones se pueden entender las propiedades del campo magnético en la región entre galaxias en el universo distante.
Crédito de la imagen: Prathamesh Tamhane / Yogesh Wadadekar
Fuente: Daily Galaxy. Aportado por Eduardo J. Carletti
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