Astronomía
28 de Septiembre del 2022 a las 08:24 PM
Prieto Payano
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Imagen ilustrativa
Encuentran algunas fuentes de radio extrañas en un cúmulo de galaxias distante: “Hacen repensar lo que creíamos saber”
El universo está lleno de cúmulos de galaxias: estructuras gigantescas apiladas en las intersecciones de la red cósmica. Un cúmulo de estrellas puede abarcar millones de años luz y estar formado por cientos, o incluso miles, de galaxias.
El cúmulo en colisión Abell 3266 visto a través del espectro electromagnético, utilizando datos de ASKAP y ATCA.
Sin embargo, estas galaxias solo representan una pequeña fracción de la masa total del cúmulo. Alrededor del 80% es materia oscura, y el resto es una “sopa” de plasma caliente: gas calentado a más de 10.000.000 de grados centígrados y con un campo magnético débil.
Nosotros y nuestro equipo internacional de colegas hemos descubierto muchos objetos de radio rara vez observados (reliquias de radio, coronas de radio y emisiones de radio fósiles) en un cúmulo de galaxias particularmente dinámico llamado Abell 3266. Ignoran la teoría. existir en tal objeto. y sus características.
Los cúmulos de galaxias nos permiten estudiar una amplia gama de procesos ricos, incluidos el magnetismo y la física del plasma, en entornos que no podemos recrear en nuestros laboratorios.
Cuando los cúmulos de estrellas chocan entre sí, se deposita mucha energía en las partículas de plasma caliente, lo que genera emisiones de radio. Esta pregunta viene en todas las formas y tamaños.
Las reliquias de radio son un ejemplo. Tienen forma de arco y se hunden hacia la periferia exterior del cúmulo, impulsadas por ondas de choque que atraviesan el plasma, provocando saltos en la densidad o la presión y energizando las partículas. Un ejemplo de una onda de choque en la Tierra es el estampido sónico que ocurre cuando un avión rompe la barrera del sonido.
Las “coronas inalámbricas” son fuentes de irregularidades que se encuentran en los centros de los cúmulos estelares. Están alimentados por turbulencias en el plasma caliente, que energiza las partículas. Sabemos que tanto los halos como los remanentes son creados por colisiones entre cúmulos de galaxias, pero muchos de sus detalles arenosos siguen siendo esquivos.
Luego están las fuentes “fósiles” de radio. Estos son los restos de radio de la muerte de los agujeros negros supermasivos en los centros de las radiogalaxias.
En acción, el agujero negro arroja enormes chorros de plasma, mucho más allá de la propia Vía Láctea. Cuando se quedaron sin combustible y se apagaron, los chorros comenzaron a disiparse. Los restos son los fósiles radiactivos que detectamos.
Nuestro nuevo artículo, publicado en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, proporciona un estudio muy detallado de un cúmulo de galaxias llamado Abell 3266.
La reliquia del ‘camino equivocado’ en Abell 3266 se muestra aquí con colores amarillo/naranja/rojo que representan el brillo de la radio.
Este es un sistema de colisión particularmente dinámico y caótico a unos 800 millones de años luz de distancia. Tiene todas las características de un sistema que se supone porta reliquias y auras, pero hasta hace poco no había sido encontrado.
Siguiendo con el trabajo realizado con Murchison Widefield Array a principios de este año, utilizamos nuevos datos del radiotelescopio ASKAP y Australia Telescope Compact Array (ATCA) para ver Abell 3266 con más detalle.
Nuestros datos pintan un cuadro complejo. Puedes ver esto en la imagen principal: el amarillo muestra la función con la entrada de alimentación activa. La neblina azul representa plasma caliente atrapado en longitudes de onda de rayos X.
Los colores más rojos muestran características que solo son visibles en frecuencias más bajas. Esto significa que estos objetos son más antiguos y tienen menos energía. Con el tiempo, pierden mucha energía o no tienen mucha energía en primer lugar. Recetas para Cookeo
El fósil de radio en Abell 3266 se muestra aquí con colores rojos y contornos que representan el brillo de radio medido por ASKAP, y colores azules que muestran el plasma caliente. La flecha cian apunta a la galaxia que creemos que una vez alimentó al fósil.
La reliquia de radio se muestra en rojo cerca de la parte inferior de la imagen (ver ampliada a continuación). Los datos que tenemos aquí revelan características peculiares que nunca antes se habían visto en ruinas.
Su forma cóncava también es inusual, lo que le valió el atractivo apodo de reliquia del “camino equivocado”. En general, nuestros datos rompen nuestra comprensión de cómo se generan las reliquias y todavía estamos trabajando para descifrar la física compleja detrás de estos objetos de radio.
Restos antiguos de un agujero negro supermasivo
El radiofósil que se ve desde la parte superior derecha (e inferior) de la imagen principal es muy tenue y rojo, lo que indica que es muy antiguo. Creemos que esta emisión de radio provino originalmente de la galaxia en la parte inferior izquierda, con un agujero negro central que ha estado cerrado durante mucho tiempo.
Nuestros mejores modelos físicos simplemente no pueden ajustarse a los datos. Esto arroja luz sobre las lagunas en nuestra comprensión de cómo han evolucionado estas fuentes y lo que estamos tratando de llenar.
El halo de radio en Abell 3266 se muestra aquí con colores rojos y contornos que representan el brillo de radio medido por ASKAP, y colores azules que muestran el plasma caliente. La curva cian discontinua marca los límites exteriores del halo de radio.
Finalmente, descubrimos la corona de radio en Abell 3266 por primera vez (ver más abajo) usando un algoritmo inteligente para desenfocar la imagen principal para buscar emisiones muy débiles que no son visibles en alta resolución.
Al futuro
Este es el comienzo del camino hacia la comprensión de Abell 3266. Hemos descubierto mucha información nueva y detallada, pero nuestra investigación plantea aún más preguntas.
Los telescopios que usamos están sentando las bases para la ciencia revolucionaria del proyecto Square Kilometer Array (opens in new tab). Estudios como el nuestro permiten a los astrónomos descubrir lo que no sabemos, pero puede estar seguro de que lo descubriremos.
Reconocemos al pueblo Gomeroi como los propietarios tradicionales del sitio donde se encuentra ATCA, y al pueblo Wajarri Yamatji como los propietarios tradicionales del sitio del Observatorio de Radioastronomía Murchison, donde se encuentran ASKAP y Murchison Widefield Array.
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Encontraron emisiones de radio desconocidas en un cúmulo de galaxias
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