Descubren por qué se forman misteriosos círculos de radio en las profundidades del universo

Unos misteriosos círculos gigantes de ondas de radio fueron detectados por primera vez allá por 2019 flotando en las profundidades del espacio. Fueron identificados gracias al telescopio australiano Square Kilometer Array Pathfinder (ASKAP), Pero, ¿qué eran estos objetos tan extraños? Después de asegurarse de que no se debían a un error del equipo, se dieron cuenta de que no había precedentes al respecto y que estas estructuras eran tan grandes que encapsulaban galaxias enteras . 

Inicialmente se plantearon múltiples teorías sobre los orígenes del fenómeno, incluidas las nebulosas planetarias, cuando el gas y el polvo cósmicos se desprenden de las capas exteriores de una estrella moribunda y también las fusiones de agujeros negros.

Una rareza espacial

Los extraños -y de apariencia fantasmal- círculos de radio fueron observados gracias a la capacidad tecnológica de ASKAP, lo que permitió a los astrónomos escanear grandes franjas del cielo en límites débiles que antes eran inalcanzables. Y es que, hasta hace poco, los radiotelescopios sólo podían enfocar eficazmente pequeñas áreas del cielo a la vez. ASKAP captura áreas tan grandes que hace posible la realización de estudios amplios

Ahora, un equipo de la Universidad de California en San Diego ha descubierto que lo que se denominan oficialmente un ORC (odd radio circles o círculo de radio extraños), se forman por vientos cósmicos creados por eventos explosivos como puede ser una supernova.

Los ORC son enormes y miden cientos de kilopársecs de diámetro, eclipsando en tamaño incluso a la propia Vía Láctea. Y, según el nuevo análisis, las manchas gigantes que brillan débilmente de forma fantasmagórica son en realidad ondas de choque generadas por tremendos vientos que soplan desde las galaxias en sus centros. Pero esto no ocurre en galaxias ordinarias, sino en aquellas que han experimentado o están experimentando una explosión estelar.

Según el comunicado oficial, el estudio arroja luz sobre la naturaleza de las «galaxias con estallido estelar» que tienen tasas de formación estelar inusualmente rápidas. En una supernova, una estrella moribunda emite un gran volumen de gas al espacio exterior. Si se produce un escenario en el que numerosas estrellas exploten al mismo tiempo muy cerca de ellas, la fuerza del flujo de gas aumenta exponencialmente. La combinación de todos estos factores puede producir vientos cósmicos a velocidades de hasta 2.000 kilómetros por segundo.

«Estas galaxias son realmente interesantes», explica la astrofísica Alison Coil de la Universidad de California en San Diego, quien dirigió la investigación que publica la revista Nature. «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.» 

Todos los ORC que hemos encontrado tienen galaxias bastante distantes cerca de sus centros, y muchas existen demasiado lejos del plano galáctico para que sea probable que formen parte de la Vía Láctea. Los científicos calcularon que algunos ORC tenían cientos de kilopársecs de ancho (un kilopársec equivale a 3260 años luz).

Para explorar más a fondo esta teoría, el equipo se centró en ORC 4, el primer círculo de radio extraño observable desde el hemisferio norte. Utilizando un espectrógrafo de campo integral en el W.M. Keck, los astrónomos detectaron grandes cantidades de gas luminoso, calentado y comprimido dentro de ORC 4 que excedía con creces el de las galaxias promedio. Los datos ópticos e infrarrojos indicaron que las estrellas dentro de la galaxia ORC 4 tienen aproximadamente 6.000 millones de años, y que hace 1.000 millones de años se produjo un importante estallido estelar. Los modelos demostraron que los vientos galácticos según este planteamiento, podrían haber creado dicho anillo de radio.

Esto sugiere, dicen los investigadores, que los ORC son producidos por flujos galácticos, posiblemente después de un período de intenso estallido estelar.

«Para que esto funcione se necesita una tasa de salida de alta masa, lo que significa que se expulsa una gran cantidad de material muy rápidamente. 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», apunta Coil. «Resulta que las galaxias que hemos estado estudiando tienen estas tasas de salida de alta masa. 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».

Referencias: