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Impresionante Agitación

2007-07-05

ciencia@nasa

El Observatorio de Rayos X Chandra reveló la existencia de un gigantesco arco de gas caliente en un cúmulo masivo de galaxias. Los científicos aún debaten sobre el origen de este fenómeno. 

Utilizando el Observatorio de Rayos X Chandra, un grupo de astrónomos halló evidencia de una "impresionante agitación" en un cúmulo masivo de galaxias. Para que exista un arco brillante de gas ferozmente caliente, que se extienda por más de dos millones de años luz, es necesario que se produzca uno de los eventos más energéticos detectados hasta la fecha.

"El gigantesco rasgo espectral que detectamos en el cúmulo, combinado con su alta temperatura (170 millones de grados Celcius), indica que se produjo un evento excepcionalmente espectacular en el universo cercano", dice Ralph Kraft, del Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, en idioma inglés), quien dirigió al equipo de astrónomos involucrados en esta investigación. "Aunque por ahora no estamos seguros de qué lo provocó, hemos reducido las chances a un par de excitantes posibilidades".

Abajo: En esta comparación yuxtapuesta, un campo de estrellas aparentemente común en luz visible (izquierda) se ve absolutamente distinto cuando se lo observa en rayos X (derecha). La imagen que tomó el telescopio Chandra de 3C438, la galaxia central dentro de un cúmulo masivo, revela la evidencia de uno de los eventos mas energéticos en el universo local.

La explicación predilecta es que dos cúmulos masivos de galaxias se topan a alrededor de 4 millones de millas por hora. Cuando se encuentran nubes de gas caliente en los dos cúmulos, se generan ondas de choque, que producen un cambio muy pronunciado en la presión a lo largo de la frontera donde se está originando la colisión, dando lugar de este modo al arco observado, el cual se asemeja a un frente climático titánico.

"Si bien esta sería una colisión extrema, una de las más poderosas jamás vistas, pensamos que esto puede ser lo que está sucediendo", dice el miembro del equipo Martin Hardcastle, de la Universidad de Hertfordshire, en el Reino Unido.

Un problema con la teoría de colisión es que se observa sólo un pico en la emisión de rayos X, aunque deberían verse dos. Observaciones más prolongadas, llevadas a cabo con el Observatorio Chandra y con el Observatorio de Rayos X XMM-Newton, deberían ayudar a determinar qué tan grave es este problema para la hipótesis de la colisión.

Otra explicación posible es que la agitación fue causada por una tormenta generada por materia que cae hacia un agujero negro supermasivo. En este escenario, el agujero negro inhalaría la mayor parte de la materia pero expulsaría parte de ella mediante un par de chorros de alta velocidad, calentando y empujando hacia un lado el gas que lo rodea.

Se sabe que tales eventos ocurren en este cúmulo. Una galaxia llamada 3C438, ubicada cerca del centro del cúmulo, es una poderosa fuente de actividad explosiva �posiblemente debido a la presencia de un agujero negro supermasivo. Pero la energía en estas tormentas no es lo suficientemente cuantiosa como para explicar los datos aportados por el Observatorio Chandra.

Derecha: Un mapa en radio de 3C438 revela chorros eyectados desde el núcleo de la galaxia �una señal de actividad explosiva.

"Si este evento fue una tormenta originada por un agujero negro supermasivo, entonces es, por mucho, la más poderosa que hemos observado", dice Bill Forman, quien es miembro del equipo y también pertence al Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica.

La extraordinaria cantidad de energía involucrada implica que el agujero negro está tragando una gran porción de masa, cerca de 30 mil millones de veces la masa del Sol consumida durante un periodo de 200 millones de años. Los autores consideran que esta tasa de crecimiento del agujero negro es inverosímil.

"Estos valores nunca se han visto antes y, con sinceridad, son difíciles de creer", destacó Kraft. Hasta que se resuelvan estos problemas, la impresionante agitación continuará siendo un misterio.

Estos resultados fueron presentados en la reunión de la Sociedad Estadounidense de Astronomía (American Astronomical Society, en idioma inglés), en Honolulu, HI, y serán publicados en la próxima edición de la revista científica Astrophysical Journal. El Centro Marshall para Vuelos Espaciales (Marshall Space Flight Center, en idioma inglés), de la NASA, en Huntsville, Alabama, dirige el programa Chandra para el Directorio de Ciencias de la agencia. El Observatorio Astrofísico Smithsoniano (Smithsonian Astrophysical Observatory, en idioma inglés) controla las operaciones científicas y de vuelos desde el Centro del Observatorio de Rayos X Chandra (Chandra X-ray Center, en idioma inglés), ubicado en Cambridge, Massachusetts.