El ‘USS Jellyfish’ emite extrañas ondas de radio desde un cúmulo de galaxias distantes

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Algo huele a pescado en la constelación del sur de Phoenix.

Extrañas emisiones de radio de un cúmulo de galaxias distantes toman la forma de una medusa gigantesca, con cabeza y tentáculos. Además, la medusa cósmica emite solo las frecuencias de radio más bajas y no se puede detectar a frecuencias más altas. La forma inusual y el espectro de radio cuentan la historia del lavado de gas intergaláctico sobre las galaxias y la suave aceleración de los electrones arrojados por los gigantescos agujeros negros hace mucho tiempo, informan los investigadores en el 10 de marzo. Diario astrofísico.

Con una extensión de 1,2 millones de años luz, la extraña entidad se encuentra en Abell 2877, un cúmulo de galaxias a 340 millones de años luz de la Tierra. Los investigadores han denominado al objeto USS Jellyfish, debido a su espectro ultrarrápido, o USS, de frecuencias de radio bajas a altas.

“Esta es una fuente invisible para la mayoría de los radiotelescopios que hemos estado usando durante los últimos 40 años”, dice Melanie Johnston-Hollitt, astrofísica de la Universidad Curtin en Perth, Australia. «Tiene el récord de caer más rápido» con el aumento de la frecuencia de radio.

El colega de Johnston-Hollitt, Torrance Hodgson, un estudiante de posgrado en Curtin, descubrió el USS Jellyfish mientras analizaba datos del Murchison Widefield Array, un complejo de radiotelescopios en Australia que detectan ondas de radio de baja frecuencia. Estas ondas de radio tienen más de un metro de longitud y corresponden a fotones, partículas de luz, con las energías más bajas. Sorprendentemente, el USS Jellyfish es aproximadamente 30 veces más brillante a 87,5 megahercios, una frecuencia similar a la de una estación de radio FM, que a 185,5 MHz.

campo de antenas en el Murchison Widefield Array
El Murchison Widefield Array consta de 4.096 antenas de radio agrupadas en 256 «mosaicos» (uno en la foto) que abarcan varios kilómetros en una región remota de Australia Occidental.Pete Wheeler, ICRAR

«Eso es bastante espectacular», dice Reinout van Weeren, un astrónomo de la Universidad de Leiden en los Países Bajos que no participó en el trabajo. «Es un resultado bastante bueno, porque es realmente extremo».

El USS Jellyfish no guarda relación con las galaxias medusas previamente descubiertas. «Esto es absolutamente enorme en comparación con esas otras cosas», dice Johnston-Hollitt. De hecho, las galaxias medusas son una caldera de peces celestes muy diferente. Aunque también habitan en cúmulos de galaxias, son galaxias individuales que pasan a través de gas caliente en un cúmulo. El gas caliente arranca el propio gas de la galaxia, creando una estela de tentáculos. El USS Jellyfish, mucho más grande, por otro lado, parece haberse formado cuando el gas intergaláctico y los electrones interactuaron.

Hodgson y sus colegas señalan que dos galaxias en el cúmulo Abell 2877 coinciden con los parches más brillantes de ondas de radio en la cabeza del USS Jellyfish. Estas galaxias, dicen los investigadores, probablemente tengan agujeros negros supermasivos en sus centros. El equipo realizó simulaciones por computadora y descubrió que los agujeros negros probablemente estaban acumulando material hace unos 2.000 millones de años. Mientras lo hacían, se formaron discos de gas caliente alrededor de cada uno de ellos, arrojando enormes chorros de material al cúmulo de galaxias circundante.

Este material expulsado tenía electrones que giraban alrededor de campos magnéticos a casi la velocidad de la luz, por lo que los electrones emitían ondas de radio. Sin embargo, con el tiempo, los electrones perdieron energía y los electrones más energéticos, que habían estado emitiendo las frecuencias de radio más altas, se desvanecieron más. Luego, una ola de gas se extendió por todo el cúmulo, reacelerando los electrones alrededor de las dos galaxias.

«Es un proceso muy suave», dice Johnston-Hollitt. «Los electrones no obtienen tanta energía, lo que significa que no se iluminan a altas frecuencias». En cambio, la suave onda de gas hizo que los electrones emitieran ondas de radio con las energías y frecuencias más bajas, lo que le dio al USS Jellyfish el espectro extremo que tiene hoy.

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