El «círculo de radio extraño» (ORC) más distante y potente conocido hasta ahora ha sido descubierto por astrónomos. Estos curiosos anillos son un fenómeno astronómico relativamente reciente, detectado por primera vez hace apenas seis años. Solo se conocen unos pocos ejemplos confirmados, la mayoría de los cuales tienen entre 10 y 20 veces el tamaño de nuestra galaxia, la Vía Láctea.
Los ORC son enormes y tenues estructuras anulares de emisión de radio que rodean galaxias, visibles únicamente en la banda de radio del espectro electromagnético, y que consisten en plasma relativista magnetizado. Investigaciones previas han sugerido que podrían estar causados por ondas de choque de agujeros negros supermasivos o galaxias en fusión.
Ahora, un nuevo estudio publicado hoy en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society propone que los anillos de luz podrían estar vinculados a las emanaciones de supervientos de las radiogalaxias espirales anfitrionas.
Investigadores dirigidos por la Universidad de Mumbai realizaron su descubrimiento con la ayuda de la plataforma de ciencia ciudadana RAD@home Astronomy Collaboratory y el Low-Frequency Array (LOFAR), el radiotelescopio más grande y sensible del mundo que opera a bajas frecuencias (de 10 a 240 megahercios).
La fuente, denominada RAD J131346.9+500320, se encuentra casi a un corrimiento al rojo de ~0,94 (cuando el universo tenía la mitad de su edad actual), lo que la convierte en el ORC más distante y potente conocido hasta la fecha.
Además, presenta no uno, sino dos anillos que se intersecan —el segundo ejemplo con esta característica—, lo que genera más preguntas que respuestas.
El Dr. Ananda Hota, fundador del Colaboratorio de Astronomía RAD@home para la investigación científica ciudadana, afirmó: «Este trabajo demuestra cómo astrónomos profesionales y científicos ciudadanos pueden, en conjunto, ampliar los límites del descubrimiento científico.
Los ORC se encuentran entre las estructuras cósmicas más extrañas y hermosas que hemos visto jamás, y podrían contener pistas vitales sobre cómo las galaxias y los agujeros negros coevolucionan, de la mano».
RAD J131346.9+500320 es el primer ORC descubierto mediante ciencia ciudadana y el primero identificado con la ayuda de LOFAR.
LOFAR es un radiotelescopio paneuropeo de vanguardia, con cientos de miles de antenas sencillas repartidas por los Países Bajos y estaciones asociadas en numerosos países europeos. Trabajando en conjunto como un interferómetro gigante, proporciona una visión excepcionalmente nítida y sensible del cielo a bajas frecuencias de radio.
Permite a los astrónomos retroceder miles de millones de años, a una época anterior a la formación de las primeras estrellas y galaxias, mediante el estudio de vastas áreas del Cielo de radio de baja frecuencia.
Además del nuevo descubrimiento de ORC, el Laboratorio de Astronomía RAD@home también descubrió otros dos gigantes cósmicos inusuales.
El primero, RAD J122622.6+640622, es una galaxia de casi 3 millones de años luz de diámetro, más de 25 veces el tamaño de nuestra Vía Láctea. Uno de sus potentes chorros se desvía repentinamente, como si se hubiera desviado de su trayectoria, y luego crea un espectacular anillo de radio de unos 100.000 años luz de ancho.
El segundo, RAD J142004.0+621715, se extiende a lo largo de 1,4 millones de años luz y muestra un anillo similar de emisión de radio al final de uno de sus chorros, con otro estrecho chorro de radio al otro lado de la galaxia anfitriona.
Ambas galaxias se encuentran en regiones densas del espacio llamadas cúmulos de galaxias, donde sus chorros probablemente interactúan con la materia circundante (plasma térmico caliente a millones de grados), lo que da forma a estas impresionantes estructuras cósmicas.
Los tres objetos se encuentran en cúmulos de galaxias con una masa de aproximadamente 100 billones de soles, lo que sugiere que las interacciones de los chorros de plasma magnetizado relativista con el plasma térmico caliente circundante podrían contribuir a la formación de estos inusuales anillos.
El coautor Dr. Pratik Dabhade, del Centro Nacional de Investigación Nuclear de Varsovia, Polonia, afirmó: «Estos descubrimientos demuestran que los ORC y los anillos de radio no son curiosidades aisladas, sino que forman parte de una familia más amplia de exóticas estructuras de plasma moldeadas por los chorros de agujeros negros, los vientos y sus entornos.
El hecho de que científicos ciudadanos los hayan descubierto pone de relieve la importancia continua del reconocimiento de patrones humanos, incluso en la era del aprendizaje automático».
Con instalaciones futuras como el Square Kilometer Array (SKA), los astrónomos esperan que se descubran muchos más ORC.
Al mismo tiempo, nuevos estudios ópticos como el Instrumento Espectroscópico de Energía Oscura (DESI) y el Gran Telescopio para Rastreos Sinópticos (LSST) del Observatorio Vera C. Rubin proporcionarán los desplazamientos al rojo y los entornos de sus galaxias anfitrionas, lo que ayudará a descifrar cómo se forman y evolucionan estos misteriosos anillos.
Por ahora, los tres nuevos anillos cósmicos —descubiertos no por software automatizado, sino por científicos ciudadanos con una visión aguda— representan un paso importante para descifrar Los secretos de estas enormes y desconcertantes estructuras.
Con información de Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
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