Los radioastrónomos ven lo que el ojo humano no puede ver. Cuando estudiamos el cielo con telescopios que registran señales de radio en lugar de luz, terminamos viendo muchos círculos.
La nueva generación de radiotelescopios, incluidos el Australian Square Kilometre Array Pathfinder (ASKAP) y el MeerKAT, un telescopio en Sudáfrica, está revelando objetos cósmicos increíblemente débiles, nunca antes vistos.
En astronomía, el brillo superficial es una medida que nos indica cuán fácilmente se puede ver un objeto. La extraordinaria sensibilidad de MeerKAT y ASKAP está revelando ahora un nuevo «universo de bajo brillo superficial» a los radioastrónomos. Está compuesto por fuentes de radio tan débiles que nunca antes se habían visto, cada una con sus propias propiedades físicas únicas.
Muchos de los resultados de ASKAP presentados aquí se obtuvieron con uno de sus principales programas de observación llamado EMU (Mapa Evolutivo del Universo). EMU está cartografiando todo el cielo austral con una sensibilidad sin precedentes y proporcionará el mapa más detallado del cielo del hemisferio sur hasta la fecha: un nuevo y espectacular radioatlas que se utilizará durante las próximas décadas.
La cobertura de todo el hemisferio de EMU, combinada con la sensibilidad excepcional de ASKAP, especialmente dentro de la Vía Láctea, es lo que ha dado lugar a tantos descubrimientos recientes.
Esto es lo que nos están enseñando.
Estrellas inestables
El fantasmal anillo Kýklos (del griego κύκλος, círculo o anillo) y el objeto WR16 muestran el entorno de objetos celestes raros e inusuales conocidos como estrellas Wolf-Rayet.
Cuando las estrellas grandes están a punto de quedarse sin combustible, se vuelven inestables al entrar en una de las últimas etapas del ciclo de vida estelar, convirtiéndose en estrellas Wolf-Rayet. Comienzan a agitarse y a latir, desprendiendo sus capas externas que pueden formar estructuras nebulosas brillantes alrededor de la estrella.
En estos objetos, un flujo de salida previo de material ha despejado el espacio alrededor de la estrella, lo que permite que el estallido actual se expanda simétricamente en todas las direcciones. Esta esfera de detritos estelares se muestra como un círculo.
Estrellas que han explotado
Stingray 1, Perun, Ancora y Unicycle son restos de supernovas. Cuando una gran estrella finalmente se queda sin combustible, ya no puede contener la presión de la gravedad. La materia que cae hacia el interior provoca una explosión final, y los restos de estas muertes violentas de estrellas se conocen como supernovas.
Sus ondas de choque en expansión arrastran material hacia una esfera en expansión, formando hermosas formas circulares.
El remanente de supernova se deformará por su entorno con el tiempo. Si un lado de la explosión choca contra una nube interestelar, veremos una forma aplastada. Por lo tanto, un círculo casi perfecto en un universo desordenado es un hallazgo especial.
Teleios, cuyo nombre proviene del griego Τελεɩοσ («perfecto») por su forma casi perfectamente circular, se muestra a continuación. Este objeto único nunca se ha visto en ninguna longitud de onda, incluida la luz visible, lo que demuestra la increíble capacidad de ASKAP para descubrir nuevos objetos.
La forma indica que Teleios ha permanecido relativamente intacto por su entorno. Esto nos presenta una oportunidad de hacer inferencias sobre la explosión inicial de la supernova, lo que proporciona una visión poco común de uno de los eventos más energéticos del universo.
En el otro extremo, podemos tomar un objeto y descubrir algo completamente nuevo sobre él. El remanente de supernova Diprotodon se muestra a continuación.
Este remanente es uno de los objetos más grandes del cielo, y parece aproximadamente seis veces más grande que la Luna. De ahí el nombre: el animal Diprotodon, una de las megafaunas más famosas de Australia, un wombat gigante que vivió hace unos 25.000 años.
La sensibilidad de ASKAP ha revelado la extensión completa del objeto. Este descubrimiento condujo a un análisis más profundo, que reveló más sobre la historia y la física detrás de este objeto. La desordenada estructura interna puede verse como diferentes partes de la capa en expansión que chocan contra un entorno interestelar ajetreado.
Un espejo cósmico
Lagotis es otro objeto que puede mostrar cómo los nuevos datos del telescopio pueden reclasificar objetos descubiertos previamente. La nebulosa de reflexión VdB-80 ya se había visto antes, dentro del plano de nuestra galaxia, la Vía Láctea. La luz que vemos fue emitida por estrellas cercanas y luego reflejada por una nube cercana de gas y polvo.
Sin embargo, con los nuevos datos disponibles de ASKAP EMU, pudimos descubrir una nube asociada de hidrógeno ionizado (conocida como región HII, que se pronuncia «aitch two»), donde la energía estelar ha hecho que la materia gaseosa pierda sus electrones.
Se observa que esta región HII coexiste con la nebulosa de reflexión, comparten el mismo centro estelar y se crea cuando la estrella empuja hacia una nube molecular. Este movimiento es similar a una madriguera, por lo que el objeto recibió el nombre de Lagotis en honor a Macrotis lagotis, el bilbi australiano.
Fuera de la galaxia
ASKAP y MeerKAT también iluminan objetos de fuera de nuestra galaxia, la Vía Láctea; por ejemplo, galaxias con «anillos de radio». Cuando usamos luz visible para observar las estrellas de esta galaxia, vemos un disco bastante simple.
Pero en la luz de radio, vemos un anillo. ¿Por qué hay un agujero en el medio? Tal vez la fuerza combinada de muchas supernovas en explosión haya empujado todas las nubes emisoras de radio fuera del centro. No estamos seguros; estamos buscando más ejemplos para probar nuestras ideas.
Finalmente, LMC-ORC es un Odd Radio Circle (ORC), una nueva clase prominente de objetos con orígenes desconocidos. Al ser visibles solo en luz de radio, son quizás los más misteriosos de todos.
La próxima generación
MeerKAT y ASKAP están revelando información increíble sobre el universo de bajo brillo superficial. Sin embargo, son precursores del Square Kilometre Array, un proyecto colaborativo internacional que aumentará las capacidades de los radioastrónomos y revelará características aún más exclusivas del universo.
El universo de bajo brillo superficial presenta muchos misterios. Estos descubrimientos amplían nuestra comprensión. Actualmente, el sondeo de la EMU con ASKAP solo está completo en un 25 %.
A medida que haya más información disponible sobre este sondeo, descubriremos muchos más objetos únicos y emocionantes, tanto nuevos para la astrofísica como extensiones de objetos ya conocidos.
Con información de Phys.org
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