Los astrónomos han descubierto una nueva y extraordinaria galaxia gigante de radio con chorros de plasma 32 veces más grandes que nuestra Vía Láctea.
Con una longitud de 3,3 millones de años luz de extremo a extremo, la megaestructura cósmica fue descubierta por el telescopio MeerKAT de Sudáfrica y apodada Inkathazo (que significa «problema» en los idiomas africanos xhosa y zulú) debido a la dificultad para comprender la física que hay detrás de ella.
Los investigadores esperan que su «descubrimiento emocionante e inesperado», publicado en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, arroje luz sobre el misterioso origen y evolución de algunas de las estructuras más grandes del universo.
Las radiogalaxias gigantes (GRG) son colosos cósmicos que arrojan chorros de plasma caliente a millones de años luz a través del espacio intergaláctico. Estos chorros de plasma, que brillan en frecuencias de radio, son alimentados por agujeros negros supermasivos en los centros de las galaxias.
Hasta hace poco, se pensaba que las GRG eran bastante raras. Sin embargo, una nueva generación de radiotelescopios, como el MeerKAT de Sudáfrica, han dado la vuelta a esta idea.
«El número de descubrimientos de radiogalaxias gigantes se ha disparado en los últimos cinco años gracias a nuevos y potentes telescopios como el MeerKAT», dijo Kathleen Charlton, estudiante de maestría en la Universidad de Ciudad del Cabo y primera autora del nuevo estudio.
«La investigación sobre radiogalaxias gigantes se está desarrollando tan rápidamente que resulta difícil seguir el ritmo. Es increíblemente emocionante».
Añadió: «Apodamos a esta galaxia gigante ‘Inkathazo’, que significa ‘problema’ en isiZulu e isiXhosa porque ha sido un poco complicado comprender la física detrás de lo que está sucediendo aquí.
«No tiene las mismas características que muchas otras radiogalaxias gigantes. Por ejemplo, los chorros de plasma tienen una forma inusual: en lugar de extenderse en línea recta de un extremo al otro, uno de los chorros está curvado».
Inkathazo también vive en el corazón mismo de un cúmulo de galaxias, en lugar de estar relativamente aislado, lo que debería dificultar que los chorros de plasma crezcan hasta alcanzar tamaños tan enormes.
«Este es un descubrimiento emocionante e inesperado», dijo el Dr. Kshitij Thorat, coautor del estudio de la Universidad de Pretoria.
«Encontrar un GRG en un entorno de cúmulo plantea preguntas sobre el papel de las interacciones ambientales en la formación y evolución de estas galaxias gigantes».
Para intentar comprender más sobre este enigma cósmico, los investigadores aprovecharon las capacidades excepcionales de MeerKAT para crear algunos de los mapas de edad espectral de mayor resolución jamás realizados para GRG. Estos mapas rastrean la edad del plasma en diferentes partes del GRG, proporcionando pistas sobre los procesos físicos en funcionamiento.
Los resultados revelaron complejidades intrigantes en los chorros de Inkathazo, con algunos electrones recibiendo aumentos inesperados de energía. Los investigadores creen que esto puede ocurrir cuando los chorros chocan con gas caliente en los vacíos entre las galaxias de un cúmulo.
«Este descubrimiento nos ha dado una oportunidad única para estudiar la física de GRG con extraordinario detalle», dijo Thorat. «Los hallazgos desafían los modelos existentes y sugieren que aún no entendemos mucho de la complicada física del plasma en juego en estas galaxias extremas».
La mayoría de los GRG conocidos se han encontrado en latitudes septentrionales con telescopios europeos, mientras que el cielo austral permanece relativamente inexplorado para estos objetos gigantes. Sin embargo, Inkathazo no está solo. Es el tercer GRG que se detecta en una pequeña zona del cielo, del tamaño de cinco lunas llenas, a la que los astrónomos llaman «COSMOS».
Cuando un equipo internacional de astrónomos llamado la colaboración «MIGHTEE» observó COSMOS con el telescopio MeerKAT, inmediatamente detectaron los otros dos GRG y publicaron sus hallazgos en 2021.
Inkathazo fue visto más recientemente en observaciones de seguimiento con MeerKAT, que es operado por el Observatorio Sudafricano de Radioastronomía.
«El hecho de que hayamos descubierto tres GRG apuntando MeerKAT a una sola zona del cielo demuestra que es probable que haya un enorme tesoro de GRG sin descubrir en el cielo austral», dijo la Dra. Jacinta Delhaize, investigadora de la Universidad de Ciudad del Cabo, que dirigió la publicación de 2021.
«MeerKAT es increíblemente poderoso y está en una ubicación perfecta, por lo que está excelentemente posicionado para descubrirlos y aprender más sobre ellos».
Como precursor del Square Kilometer Array (SKA), que comenzará a funcionar a finales de esta década, MeerKAT ofrece una sensibilidad y una resolución sin precedentes, lo que permite realizar descubrimientos como Inkathazo.
«Estamos entrando en una era apasionante de la radioastronomía», afirmó el Dr. Delhaize. «Si bien MeerKAT nos ha llevado más lejos que nunca, el SKA nos permitirá ampliar aún más estos límites y, con suerte, resolver algunos de los misterios que rodean a objetos enigmáticos como las radiogalaxias gigantes».
Con información de Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
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