Identifican el "motor" de una misteriosa luz intergaláctica superpoderosa

Los investigadores utilizaron el Telescopio Espacial James Webb para identificar la ubicación precisa de una poderosa fuente de energía oculta por el polvo cósmico, que alimenta la luminosa galaxia en fusión IIZw096. El motor "invisible" que nutre a las galaxias en medio de una colisión se ubica a 500 millones de años luz de distancia de la Tierra.

Un equipo internacional de astrónomos liderado por la Universidad de Hiroshima, en Japón, ha identificado cerca de la constelación Delphinus, aproximadamente a 500 millones de años luz de distancia de nuestro planeta, una poderosa fuente energética que alimenta a un sistema de galaxias en colisión, conocido como IIZw096. El hallazgo es crucial para comprender estos violentos y luminosos procesos de fusión galáctica, que tienen un papel vital en la dinámica y la evolución del Universo.

Invisible hasta hoy

Este fenómeno luminoso, oscurecido por el polvo cósmico, era “invisible” para la tecnología empleada por el Telescopio Espacial Hubble, por eso los científicos no habían podido determinar hasta el momento la localización de la fuente de luz extremadamente brillante y energética, detectada inicialmente hace 12 años. Ahora, con el Telescopio Espacial James Webb lograron confirmar la ubicación precisa de lo que llamaron el "motor" de la galaxia en fusión.

De acuerdo a una nota de prensa, los investigadores conducidos por Hanae Inami, profesora en el Centro de Ciencias Astrofísicas de la Universidad de Hiroshima, tenían como objetivo principal encontrar el “motor” que impulsa a este sistema de fusión de galaxias. Aunque sabían que esta fuente estaba profundamente escondida por el polvo cósmico, haciendo imposible apreciarla mediante la luz visible o ultravioleta, la posibilidad de realizar observaciones en la gama del infrarrojo medio, gracias al telescopio Webb, abrió una nueva oportunidad.

Revoluciones galácticas

Las observaciones condujeron a la identificación de la misteriosa fuente de luz, que según se indica en un nuevo estudio, publicado recientemente en The Astrophysical Journal Letters, tiene el poder de eclipsar al resto de las estructuras presentes en estas galaxias en fusión. Una fusión de galaxias tiene lugar cuando dos o más galaxias colisionan, marcando el tipo más violento de interacción de galaxias. 

En realidad, las fusiones de galaxias como IIZw096 no involucran en muchos casos el “choque” de las estrellas o sistemas estelares que componen cada galaxia, debido a las enormes distancias existentes entre estas estructuras, pero las interacciones gravitacionales entre los cuerpos y la fricción que se concreta entre el gas y el polvo cósmico derivan en profundos cambios en el interior de las galaxias involucradas en este tipo de proceso. 

Por ejemplo, a medida que las galaxias se fusionan, sus estrellas, planetas y otros constituyentes pueden chocar entre sí y generar escombros, los cuales posteriormente se vuelven protagonistas de otros fenómenos violentos. En muchos casos, la fusión determina el nacimiento de una nueva galaxia que integra a las estructuras previas.

Video: esquema del sistema de fusión de galaxias. Crédito: HubbleWebbESA / YouTube.

Desde la periferia

Ahora, los científicos descubrieron que el “motor” que impulsa a la fusión en IIZw096 es responsable de hasta el 70 % de la emisión infrarroja total del sistema. También determinaron que la poderosa fuente lumínica tiene un radio de no más de 570 años luz, una pequeña fracción del tamaño total del sistema de fusión, que alcanza unos 65.000 años luz de diámetro. Esto indica que la energía está confinada a un espacio pequeño y de gran densidad.

Para los astrónomos, un aspecto intrigante es que esta fuente compacta se ubica lejos de los centros galácticos, pero igualmente domina la luminosidad infrarroja del sistema. En consecuencia, el proceso de fusión parece estar conducido por un emisor alejado de las estructuras, como si se tratara de un enorme faro que ilumina a la distancia a las galaxias que se entrelazan.

Hacia el futuro, los científicos realizarán nuevas observaciones para confirmar si la fuente emisora es alimentada por un estallido estelar o un agujero negro masivo, entre otras posibilidades. Sin embargo, los descubrimientos revelaron un aspecto oculto de la galaxia en fusión IIZw096 y abrieron una puerta para identificar fuentes muy oscurecidas por el polvo cósmico, que no se pueden encontrar en longitudes de onda más cortas.

Referencia

GOALS-JWST: Unveiling Dusty Compact Sources in the Merging Galaxy IIZw096. Hanae Inami et al. The Astrophysical Journal Letters (2022). DOI:https://www.doi.org/10.3847/2041-8213/ac9389