Nueva radiogalaxia de 32 veces la Vía Láctea con física 'problemática'

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 en un comunicado Kathleen Charlton, estudiante de maestría en la Universidad de Ciudad del Cabo y primera autora del nuevo estudio.

En cuanto a Inkathazo, explicó que "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 en un aislamiento relativo, lo que debería dificultar que los chorros de plasma crezcan hasta tamaños tan enormes.

ENIGMA CÓSMICO

"Este es un descubrimiento emocionante e inesperado", dijo el Dr. Kshitij Thorat, coautor del estudio de la Universidad de Pretoria.

"Encontrar una 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 tratar de 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 electrones recibiendo aumentos inesperados de energía. Los investigadores creen que esto puede ocurrir cuando los chorros chocan con el gas caliente en los huecos entre las galaxias de un cúmulo.

"Este descubrimiento nos ha dado una oportunidad única para estudiar la física de los 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 que está 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 en busca de objetos tan gigantescos. 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, denominado 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.