Un nuevo estudio, asegura que las extrañas y misteriosas ondas de radio que se dice que tienen el tamaño de varias galaxias podrían ser, en realidad, vientos galácticos de estrellas que explotaron hace miles de millones de años.
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Los vientos no se descubrieron hasta 2019 y eran capaces de viajar a velocidades de hasta 2.000 km por segundo. Pero hasta ahora siguen siendo un misterio.
Investigadores
Un equipo de astrofísicos estadounidenses cree ahora que las ondas circulares son, de hecho, capas formadas por vientos galácticos que fluyen. Y que esto podría deberse potencialmente a la explosión de estrellas masivas conocidas como supernovas.
Las simulaciones por computadora que demuestran que los vientos galácticos soplaron a lo largo de 750 millones de años han ofrecido una explicación para los círculos de radio, que hasta ahora han dejado perplejos a los científicos. En 2019, el recién terminado telescopio Australian Square Kilometer Array Pathfinder (ASKAP) detectó algo nuevo e inusual: un círculo de ondas de radio tan grande que contenía galaxias enteras en sus centros.
Un equipo de investigadores de la Universidad de California en San Diego que estudian galaxias con estallidos estelares observaron los anillos y creyeron que podrían proporcionar respuestas sobre sus orígenes. Su estudio, publicado en la revista Nature, compartió cómo los investigadores profundizaron en galaxias con explosiones estelares masivas que pueden impulsar estos vientos ultrarrápidos.
Las galaxias con estallido estelar tienen una tasa excepcionalmente alta de formación de estrellas. Cuando las estrellas mueren y explotan, expulsan gas de la estrella y sus alrededores al espacio interestelar.
¿Cuándo ocurren estos estallidos?
Si suficientes estrellas explotan cerca unas de otras en momentos similares, la fuerza de estas explosiones puede expulsar el gas de la propia galaxia en forma de vientos. La astrofísica Dra. Alison Coil, autora principal del estudio, explicó: “Estas galaxias son realmente interesantes.
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“Ocurren cuando dos grandes galaxias chocan. La fusión empuja todo el gas a una región muy pequeña, lo que provoca un intenso estallido de formación estelar. Las estrellas masivas se queman rápidamente y, cuando mueren, expulsan su gas en forma de vientos”.
Los avances tecnológicos permitieron a ASKAP escanear grandes porciones del cielo en límites muy débiles, lo que hizo que los círculos de radio impares (ORC) fueran detectables por primera vez en 2019. Los ORC detectados fueron enormes: cientos de kiloparsecs de ancho, siendo un kiloparsec igual a 3260 luz. -años.
En comparación, nuestra galaxia, la Vía Láctea, tiene sólo 30 kiloparsecs de diámetro. Desde que se detectaron los ORC, ha abundado una multitud de teorías para explicar su origen, desde nebulosas planetarias (una nebulosa de emisión que consiste en una capa brillante y en expansión de gas ionizado expulsado de estrellas gigantes rojas al final de sus vidas) hasta fusiones de agujeros negros.
Pero los datos de radio por sí solos no fueron suficientes para discriminar entre las distintas teorías. La Dra. Coil y sus colegas han pensado que es posible que los anillos de radio fueran un desarrollo de las últimas etapas de las galaxias con formación estelar que habían estado estudiando.
Entonces comenzaron a investigar ORC 4, el primero descubierto y observable desde el hemisferio norte. Hasta 2019, los ORC solo se habían observado a través de sus emisiones de radio, sin ningún ldaa óptico.
Observación más cercana
Sin embargo, el equipo del Dr. Coil utilizó un espectógrafo de campo integral en el Observatorio WK Keck en Maunakea, Hawaii, para observar más de cerca ORC 4. Lo que vieron fue una enorme cantidad de gas comprimido, calentado y altamente luminoso, mucho más de lo que se observa. en la galaxia promedio.
Utilizando datos de imágenes ópticas e infrarrojas, los investigadores determinaron que las estrellas dentro de la galaxia ORC 4 tenían alrededor de seis mil millones de años. El Dr. Coil dijo: “Hubo un estallido de formación estelar en esta galaxia, pero terminó hace aproximadamente mil millones de años”.
La Dra. Cassandra Lochhaas, becaria postdoctoral en el Centro de Astrofísica de Harvard y Smithsonian y coautora del estudio, realizó una serie de simulaciones por computadora para replicar el tamaño y las propiedades del anillo de radio a gran escala, incluida la enorme cantidad de gas frío y impactado en la galaxia central. Esas simulaciones demostraron que los vientos galácticos soplaron durante 200 millones de años antes de que se apagaran.
Cuando el viento galáctico se detuvo, un choque que avanzaba continuó impulsando gas a alta temperatura fuera de la galaxia, creando un anillo de radio, mientras que un choque de reserva envió gas más frío de regreso a la galaxia. La simulación se desarrolló a lo largo de 750 millones de años, dentro del estadio de la edad estelar estimada de mil millones de años de ORC 4.
“Para que esto funcione se necesita una tasa de salida de masa alta, lo que significa que se expulsa una gran cantidad de material muy rápidamente”, explicó el Dr. Coil. “Y el gas circundante justo fuera de la galaxia tiene que ser de baja densidad, de lo contrario el choque se detiene. Estos son los dos factores clave.
Algunos hallazgos
“Resulta que las galaxias que hemos estado estudiando tienen estas altas tasas de flujo de salida. Son raras, pero existen. Realmente creo que esto apunta a que los ORC se originan a partir de algún tipo de vientos galácticos que salen”.
El Dr. Coil añadió que estos vientos que salen no sólo podrían ayudar a los astrónomos a comprender los ORC, sino que también podrían ayudar a comprender los propios vientos que salen. Ella dijo; “Los ORC nos proporcionan una manera de ‘ver’ los vientos a través de datos de radio y espectroscopia.
“Esto puede ayudarnos a determinar qué tan comunes son estos vientos galácticos extremos y cuál es el ciclo de vida del viento. También pueden ayudarnos a aprender más sobre la evolución galáctica: ¿todas las galaxias masivas pasan por una fase ORC? ¿Las galaxias espirales se vuelven elípticas cuando ¿Ya no se forman estrellas? Creo que hay mucho que podemos aprender sobre los ORC y aprender de los ORC”.
