El enigma de los anillos de ondas de radio en torno a galaxias

No todos los días los astrónomos se topan con algo tan raro como para que exclamen: "¡¿Qué es eso?!". Al fin y al cabo, la inmensa mayoría de los objetos astronómicos observados son conocidos: estrellas, planetas, agujeros negros, galaxias…

Pero en 2019, el conjunto de radiotelescopios ASKAP (Australian Square Kilometer Array Pathfinder), recién terminado, captó algo que nadie había visto antes: anillos de ondas de radio tan grandes que contienen galaxias enteras en sus centros.

A estas intrigantes estructuras se les dio el nombre de ORCs, por las siglas en inglés de "Odd Radio Circles" (Círculos de Radio Extraños).

Los ORCs son enormes: tienen cientos de kilopársecs de diámetro. Un kilopársec equivale a 3.260 años-luz. Como referencia, la Vía Láctea tiene unos 30 kilopársecs de diámetro.

El enigma planteó dos preguntas principales: ¿Qué son estos círculos? y ¿Por qué están en torno a galaxias?

Ahora, un equipo encabezado por Alison Coil, de la Universidad de California en San Diego, Estados Unidos, parece que ha encontrado las respuestas para esas preguntas.

Recreación artística de anillos de ondas de radio en torno a una galaxia. (Ilustración: Jorge Munnshe para NCYT de Amazings)

Los autores del estudio han llegado a la conclusión de que los círculos fueron formados por vientos galácticos, posiblemente de estrellas masivas al explotar en forma de supernovas.

Coil y sus colaboradores tienen experiencia estudiando galaxias que experimentan o han experimentado una época de formación masiva de estrellas, es decir galaxias en las cuales durante un tiempo la tasa de nacimiento de estrellas es superior a la normal en galaxias de su tipo.

Las galaxias que están experimentando un periodo de formación masiva de estrellas pueden generar estos vientos galácticos, que se mueven hacia el exterior de la galaxia y que son ultrarrápidos.

Teniendo en cuenta que en esas galaxias nacen muchas estrellas, también son numerosas las de gran masa y vida corta, y ello significa que durante esa etapa, en tales galaxias se producen muchas más explosiones estelares de tipo supernova de lo normal. Cuando esas estrellas de gran masa mueren y explotan, expulsan gas de la estrella y de su entorno al espacio interestelar. Si una cantidad suficiente de estrellas explotan cerca unas de otras con poca diferencia de tiempo, la fuerza de estas explosiones puede empujar el gas hasta fuera de la propia galaxia mediante vientos muy fuertes, con velocidades de hasta 2.000 kilómetros por segundo.

Al principio, los ORCs solo se habían observado a través de sus emisiones de radio, sin datos ópticos. El equipo de Coil utilizó un espectrógrafo de campo integral en el Observatorio W.M. Keck de Maunakea (Hawái) para observar a ORC 4, lo que reveló una enorme cantidad de gas comprimido, calentado y muy luminoso, mucho más de lo que se ve en una galaxia corriente.

El equipo de investigación reconstruyó lo acaecido. Hubo una época de formación masiva de estrellas en esta galaxia, pero terminó hace unos mil millones de años. Los vientos galácticos soplaron hacia el exterior durante 200 millones de años antes de apagarse. Cuando los vientos cesaron, el gas caliente siguió su marcha frenética, saliendo fuera de la galaxia y creando un anillo de ondas de radio.

El estudio se titula “Ionized Gas Extended Over 40 kpc in an Odd Radio Circle Host Galaxy”. Y se ha publicado en la revista académica Nature. (Fuente: NCYT de Amazings)