Astrónomos detectan la galaxia más grande jamás descubierta

Esta galaxia gigante, bautizado como Alcioneo, en honor a uno de los gigantes de la mitología griega, abarca 5 megaparsecs, o 16,3 millones de años luz de longitud. Se detectó utilizando datos recopilados por LOw Frequency ARray (LOFAR), una red interferométrica compuesta por unas 20.000 antenas de radio repartidas por toda Europa. Es una galaxia elíptica que alberga una Calabozo supermasivo en su centro, fuente de gigantescos chorros de plasma. Su descubrimiento podría ayudar a mejorar nuestra comprensión de las radiogalaxias gigantes, especialmente cómo se desarrollan.

Situada a unos 3.000 millones de años luz de la Tierra, Alcioneo es lo que se conoce como una radiogalaxia, llamada así porque la energía que emana de ella se emite principalmente en el rango de ondas de radio, por radiación de sincrotrón. Por lo tanto, consiste en una galaxia anfitriona, un grupo de estrellas que orbitan alrededor de un núcleo que contiene un agujero negro supermasivo, y chorros gigantes y lóbulos de radio; estos aceleran el electrones, que generan emisiones de radio. El agujero negro central, cuya masa se estima en unos 400 millones de masas solares, es la fuente de los chorros de plasma observados.

Estos enormes chorros ultrarrápidos son relativamente comunes en el espacio. EL agujeros negros activos en el centro de galaxias no absorbe toda la materia circundante: de hecho, una fracción de ella se dirige hacia los polos del disco de acreción, donde se proyecta en forma de chorros a velocidades extremas. Estos pueden viajar largas distancias y eventualmente formar los llamados lóbulos de radio, que continúan alimentándose con el tiempo. Pero en algunos casos, el fenómeno conduce a la formación de radiogalaxias gigantes de varios megaparsecs de longitud. Sin embargo, los mecanismos físicos que sustentan este crecimiento extremo aún no se comprenden bien.

La estructura más grande conocida hecha por una sola galaxia.

¡Algunas radiogalaxias en realidad pueden alcanzar más de 100 veces el diámetro de su galaxia anfitriona! Por lo tanto, los científicos están tratando de determinar si hay características particulares en las galaxias anfitrionas o entornos específicos a gran escala que favorecen el crecimiento de las radiogalaxias gigantes; el descubrimiento de Alcioneo, como la radiogalaxia más grande jamás descubierta, proporciona un excelente tema de estudio. » Siendo un ejemplo extremo en su clase, Alcioneo podría arrojar luz sobre los principales mecanismos que gobiernan el crecimiento de las radiogalaxias. ”, explican los investigadores en su artículo de preimpresión, para aparecer en Astronomía y Astrofísica.

Al estudiar las características de la galaxia anfitriona de Alcioneo, los investigadores esperan descubrir los elementos clave y las condiciones esenciales para el desarrollo de tales galaxias. Fue examinando los datos LOFAR -asegurándose de eliminar cualquier fuente de radio que pudiera interferir con las ondas emitidas por los lóbulos de radio- que detectaron Alcioneo, que describen como «la estructura más grande conocida hecha por una sola galaxia», con una tamaño estimado de al menos 5 megaparsecs, o más de 16 millones de años luz. Comparar, el diámetro de la galaxia Messier 87Se estima que otra radiogalaxia gigante ubicada en el cúmulo de Virgo está a casi un millón de años luz de distancia.

Los datos muestran que la galaxia anfitriona es de tipo elíptico, con una masa estelar de alrededor de 2,4 x 10¹¹ masas solares y que alberga en su centro un agujero negro supermasivo de unos 4 x 10⁸ masas solares. Los volúmenes de los dos lóbulos se estimaron en 1,5 Mpc³ y 1 diputado³ respectivamente y entre ellos, suman una energía interna del orden de 10⁵³ julios

Una expansión probablemente vinculada a un entorno de baja densidad.

Sin embargo, Martijn Oei, astrónomo del Observatorio de Leiden en los Países Bajos, y sus colaboradores señalan que Alcioneo y su galaxia anfitriona parecen «sospechosamente comunes»: la densidad total de luminosidad de baja frecuencia (alrededor de 8 x 10²⁵ W/Hz), la masa estelar y la masa del agujero negro supermasivo son todas inferiores, aunque similares, a los valores generalmente observados para este tipo de galaxias. A modo de comparación, la masa de M87 es del orden de 10¹² masas solares, mientras que la masa de M87*, el agujero negro supermasivo en su centro, se estima en alrededor de 6.500 millones de masas solares.

Por lo tanto, parece que las galaxias muy masivas o los agujeros negros centrales no son necesarios para que crezcan las galaxias gigantes; tampoco lo es la alta potencia de radio, agregan los investigadores. Por otro lado, un entorno de baja densidad sigue siendo una posible explicación. Además, la galaxia anfitriona reside en un filamento de red cósmica, con el que podría tener una interacción termodinámica significativa.

El hecho de que Alcioneo esté ubicado en una región del espacio de baja densidad y/o sus interacciones con el medio intergaláctico podrían ser, por tanto, la clave de su expansión desproporcionada. Según los investigadores, las presiones estimadas al nivel de los lobos (del orden de 5 x 10^-dieciséis Pa) son los más bajos encontrados hasta el momento; Por lo tanto, Alcioneo representa «la radiogalaxia más prometedora hasta la fecha para sondear el medio intergaláctico caliente». Aunque el equipo aún no ha podido determinar la causa exacta de su expansión, creen que los lobos de Alcioneo continúan expandiéndose.

Fuente: M. Oei et al., arXiv