Encuentran una extraña galaxia espiral que emite 'chorros' de partículas

Con la ayuda de científicos ciudadanos, un equipo de astrónomos ha descubierto un nuevo e importante ejemplo de un tipo muy raro de galaxia que puede dar información valiosa sobre cómo se desarrollaron las galaxias en el universo temprano.

La galaxia que estudiaron, llamada J1649+2635, a casi 800 millones de años luz de la Tierra, es una galaxia espiral, como nuestra propia Vía Láctea, pero con chorros prominentes de partículas subatómicas propulsadas hacia fuera desde su núcleo a casi la velocidad de la luz . El problema es que se supone que las galaxias espirales no tienen esos grandes chorros.

«La creencia tradicional es que esos chorros provienen sólo de galaxias elípticas que se formaron mediante la fusión de espirales. No sabemos cómo las espirales pueden tener estos grandes chorros», reconoce Minnie Mao, del Observatorio Nacional de Radioastronomía (NRAO) estadounidense, en la nota de prensa del mismo.

J1649 + 2635 es sólo la cuarta galaxia espiral emisora de chorros descubierta hasta ahora. La primera se encontró en 2003, cuando los astrónomos combinaron una imagen de radio-telescopio del Karl G. Jansky Very Large Array (VLA, Nuevo México, EE.UU.) y una imagen de luz visible del mismo objeto desde el Telescopio Espacial Hubble. La segunda apareció en 2011 en las imágenes de la Sloan Digital Sky Survey (Nuevo México) y el VLA, y la tercera, que se encontró a principios de este año, también fue descubierta mediante la combinación de imágenes de radio y luz visible.

«Con el fin de averiguar cómo pueden producirse estos chorros en el tipo equivocado de galaxia, nos dimos cuenta de que teníamos que saber más acerca de ellos», recuerda Mao.

Ayuda ciudadana

Para ello, los astrónomos buscaron ayuda. Esa ayuda llegó en forma de grandes colecciones de imágenes de telescopios ópticos y de radio, y de la colaboración de ciudadanos voluntarios. Los voluntarios participan en un proyecto en línea llamado Galaxy Zoo, en el que miran imágenes de luz visible de la Sloan Digital Sky Survey y clasifican las galaxias como espirales, elípticas, o de otros tipos. Cada imagen de una galaxia es inspeccionada por múltiples voluntarios para asegurar la precisión en la clasificación.

Esta nueva técnica promete proporcionar a los astrónomos muchos más ejemplos de las misteriosas galaxias espirales emisoras de chorros.

Hasta el momento, más de 150.000 participantes de Galaxy Zoo han clasificado unas 700.000 galaxias. Mao y sus colaboradores utilizaron un subconjunto «extremadamente limpio» de más de 65.000 galaxias, en cuya clasificación coincidieron el 95 por ciento de los que las vieron. Unas 35.000 de ellas son galaxias espirales. J1649+2635 fue clasificada por 31 voluntarios de Galaxy Zoo, 30 de los cuales coincidieron en que era una espiral.

A continuación, los astrónomos decidieron cruzar las galaxias de espiral de este catálogo con otro realizado con imágenes de radio, obtenidas con el VLA. Este trabajo fue realizado por el estudiante de grado Ryan Duffin, de la Universidad de Virginia, en una estancia de verano en NRAO. Los cruces de Duffin mostraron que J1649+2635 es una galaxia espiral y a la vez emite potentes chorros en radiofrecuencia.

«Esta es la primera vez que una galaxia se identifica en primer lugar como una espiral, y a continuación presenta grandes chorros en radiofrecuencia», explica Duffin. «Fue emocionante hacer un hallazgo tan raro», añade. Agujero negro

Chorros como los procedentes de J1649+2635 son impulsados por la energía gravitacional de un agujero negro supermasivo en el núcleo de la galaxia. El material arrastrado hacia el agujero negro forma un disco de rápida rotación, y las partículas se aceleran hacia el exterior a lo largo del disco.

La colisión que, presumiblemente, forma una galaxia elíptica afecta al gas de las galaxias que se fusionan para formarla y proporciona «combustible» para el disco y su mecanismo de aceleración. Esa misma alteración, sin embargo, se cree que destruye cualquier estructura espiral ya que las galaxias se fusionan en una sola.

J1649+2635 es inusual, no sólo por sus chorros, sino también porque es el primer ejemplo de galaxia espiral con un gran «halo» de emisión de luz visible rodeándola.

«Esta galaxia se nos presenta con muchos misterios. Queremos saber cómo se convirtió en un animal tan extraño», reconoce Mao. «¿Vivió un tipo especial de fusión que conservó su estructura espiral? ¿Fue una galaxia elíptica a la que otra colisión hizo que le crecieran de nuevo los brazos espirales? ¿Es su carácter único resultado de la interacción con su entorno?» «Vamos a estudiarlo más a fondo, pero, además, tenemos que ver si hay más como ella», añade Mao.

«Esperamos que con proyectos como Galaxy Zoo y otro llamado Galaxy Zoo Radio, esos miles de científicos ciudadanos pueden ayudarnos a encontrar muchas más galaxias como ésta para que podamos responder a todas nuestras preguntas», señala Mao. Ella y sus colegas han bautizado estas raras galaxias como «DRAGNs Espirales», un acrónimo para la descripción técnica, «fuentes de Radio Vinculadas a Núcleos Galácticos de Doble lóbulo».

Los científicos están publicando sus hallazgos en la revista Monthly Notices de la Royal Astronomical Society.