Posibles explicaciones para los extraños círculos de ondas de radio: los vientos galácticos

En 2019, los investigadores dirigidos por el astrónomo Ray Norris de la Universidad Western Sydney inicialmente no podían creer lo que veían. Con la ayuda del telescopio ASKAP recién terminado, abreviatura de Australian Square Kilometer Array Pathfinder, el equipo descubrió cuatro extraños círculos de ondas de radio, tan grandes que contienen galaxias enteras en sus centros. ¿Qué podría ser? ¿Y cómo nacen los círculos misteriosos? Ahora, un equipo de investigación dirigido por Alison Coil, profesora de astronomía y astrofísica de la Universidad de California en San Diego, cree haber encontrado la respuesta: los círculos de ondas de radio se forman por los vientos galácticos salientes cuando varias estrellas extremadamente masivas y muy próximas entran en una la supernova explota. El grupo publicó su trabajo en la revista especializada “Nature”.

Coil y su equipo llevan algún tiempo estudiando las llamadas galaxias con estallido estelar. Estas tienen una tasa de formación de estrellas inusualmente alta, más de lo que es típico para una galaxia de este tamaño. Surgen cuando dos grandes islas del mundo chocan entre sí. La fusión comprime todo el gas en un volumen muy pequeño, lo que provoca un intenso aumento en la formación de estrellas. Las estrellas masivas se queman rápidamente y cuando mueren como supernovas emiten gas al espacio interestelar. Si suficientes estrellas explotan al mismo tiempo, la fuerza de estas detonaciones puede expulsar el gas de la galaxia hacia vientos salientes que viajan a hasta 2.000 kilómetros por segundo.

Aunque en los últimos años se han propuesto numerosas teorías para explicar los extraños anillos de ondas de radio, o «extraños círculos de radio» (ORC), -incluidas las nebulosas planetarias y las fusiones de agujeros negros-, todavía no ha sido posible explicarlos utilizando datos de radio. sólo para refutar o confirmar. El equipo de Coil utilizó un espectrógrafo de campo integral en el Observatorio William M. Keck en Hawaii para examinar uno de los anillos con más detalle. Utilizando datos de imágenes ópticas e infrarrojas, determinó que la mayoría de las estrellas de la galaxia deben tener alrededor de seis mil millones de años, y que las últimas estrellas se formaron hace unos buenos mil millones de años.

Dos factores clave deben ser correctos

Luego, el equipo realizó una serie de simulaciones numéricas por computadora para recrear el tamaño y las propiedades del anillo de ondas de radio a gran escala, incluida la gran cantidad de gas frío condensado en la galaxia central. Al modelar esto durante un período de 750 millones de años, se encontró que los vientos de salida comienzan a una velocidad de 450 kilómetros por segundo y una tasa de salida masiva de 200 masas solares por año y duran unos 200 millones de años antes de extinguirse. La presión del gas continúa empujando el gas caliente fuera de la galaxia. A medida que el gas más frío vuelve a caer en la isla mundial, se crea el anillo de radio observado.

»Para que esto funcione, se requiere una tasa de escorrentía extremadamente alta. Y el gas circundante fuera de la galaxia debe tener una densidad baja, de lo contrario se bloquearía el flujo de masa. Esos son los dos factores clave”, dijo Coil, según un comunicado de prensa de su universidad. Esta combinación es rara, pero existen casos de este tipo. «Las galaxias que observamos muestran estas altas tasas de flujo de masa».

Sin embargo, los vientos galácticos no sólo podrían ayudar a los astrónomos a comprender los ORC, explicó Coil, sino que los ORC también podrían ser un vehículo para aprender más sobre los vientos galácticos porque los hacen visibles. »De esta manera podremos descubrir más sobre la historia evolutiva de la galaxia ubicada dentro del anillo. ¿Todas las galaxias masivas pasan por una fase ORC? ¿Las galaxias espirales se vuelven elípticas cuando dejan de formar estrellas? Creo que todavía podemos aprender mucho sobre y de los ORC.«