Primera prueba fotográfica de un chorro de energía fruto de la colisión de dos galaxias
Es uno de los fenómenos más violentos del universo. Se ha producido como consecuencia del ‘choque’ entre dos galaxias jóvenes en forma de espiral.
Imagina un evento cósmico capaz de producir, en un segundo, un chorro de energía más poderoso que toda la energía del Sol a lo largo de su vida. La detección de uno de estos chorros es el contenido de la fotografía que ilustra este artículo, y ha sido detectado por dos galaxias en colisión. Es la primera 'instantánea’ de este evento astronómico que se obtiene, y es tan importante porque es la demostración de que la fusión de galaxias puede producir chorros de partículas, que viajan casi a la velocidad de la luz. Esa energía se emite en forma de radiación, como ondas de radio intensas, rayos X y rayos gamma, y es uno de los fenómenos más poderosos del universo.
Previamente, los científicos habían estimado que estos chorros se podían encontrar en galaxias de forma elíptica, y que se pueden formar al fusionarse dos galaxias espirales. Ahora, poseen una imagen que demuestra esta teoría.
Vaidehi Paliya es el autor principal de los hallazgos, publicados en el Astrophysical Journal el 7 de abril de 2020: "Por primera vez, hemos encontrado dos galaxias jóvenes en forma de espiral o de disco en camino hacia una colisión que ha producido un potente chorro de energía recién nacido, en el centro de una de las galaxias".
La detección también muestra que tanto el chorro de energía como las galaxias eran jóvenes y, por lo tanto, aún no lo suficientemente brillantes como para ‘cegar’ a los instrumentos de medición; pero el chorro era lo bastante tenue como para identificar claramente a su huésped. Como explica en un comunicado Stefano Marchesi, profesor de Física y Astronomía: "Normalmente, un chorro de estas características emitiría una luz tan poderosa que no podríamos ver la galaxia detrás. Es como tratar de mirar a un objeto y que alguien apunte una linterna a tus ojos. Todo lo que puedes ver es la linterna. Este chorro es menos poderoso, por lo que podemos ver la galaxia donde nació".
Instrumentos de detección
El equipo, investigadores de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Clemson, capturó la imagen utilizando uno de los telescopios terrestres más grandes del mundo: el telescopio infrarrojo óptico Subaru de 8.2 metros ubicado en la cima de una montaña en Hawái. Realizaron observaciones posteriores con el Gran Telescopio de Canarias, en España, y el Telescopio William Herschel en la isla de La Palma, así como con el telescopio espacial del Observatorio de Rayos X Chandra de la NASA.
¿Cómo se producen estos chorros de energía?
El hecho de que estas galaxias sean jóvenes es una sorpresa para los científicos. Antes se pensaba que los chorros de energía nacían de galaxias de forma elíptica más antiguas, con un núcleo galáctico activo (AGN), que es un agujero negro supermasivo que reside en su centro.
Como punto de referencia, los científicos creen que todas las galaxias tienen agujeros negros supermasivos ubicados en el centro, pero no todos son AGN. Por ejemplo, el agujero negro masivo de nuestra Vía Láctea, Sagitario A, está inactivo.
Los científicos teorizan acerca de que los AGN crecen al atraer gravitacionalmente gas y polvo a través de un proceso llamado acreción. Pero no todo este material se acumula en el agujero negro. Algunas de las partículas se aceleran y se arrojan hacia afuera en haces en forma de chorros.
"Finalmente, todo el gas será expulsado al espacio y, sin gas, una galaxia ya no puede formar estrellas. Sin gas, el agujero negro se apagará y la galaxia permanecerá inactiva", apuntan los investigadores.
¿Será este el destino de la Vía Láctea?
Dentro de miles de millones de años, nuestra propia galaxia, la Vía Láctea, se fusionará con la ‘cercana’ galaxia Andrómeda. Los científicos han llevado a cabo simulaciones numéricas detalladas y predijeron que este evento podría conducir a la formación de una galaxia elíptica gigante. Dependiendo de sus condiciones, esta colisión también podría provocar chorros de energía como el de la fotografía, pero es difícil saberlo.
Referencia:
Vaidehi S. Paliya et al, TXS 2116−077: 'A Gamma-Ray Emitting Relativistic Jet Hosted in a Galaxy Merger', The Astrophysical Journal (2020). DOI: 10.3847/1538-4357/ab754f
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