Chandra determina qué hace que el viento de una galaxia sople
Un nuevo estudio con el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA muestra los efectos de los poderosos vientos lanzados desde el centro de una galaxia cercana, NGC 253, ubicada a 11,4 millones de años luz.
Este viento galáctico está compuesto de gas con temperaturas de millones de grados que brilla en rayos X. Una cantidad de gas caliente equivalente a unos dos millones de masas terrestres se aleja del centro de la galaxia cada año.
NGC 253 es una galaxia espiral, lo que la hace similar a nuestra Vía Láctea. Sin embargo, las estrellas se están formando en NGC 253 de dos a tres veces más rápido que en nuestra galaxia natal. Algunas de estas estrellas jóvenes son masivas y generan viento al expulsar ferozmente gas de sus superficies. Se desencadenan vientos aún más poderosos cuando, más adelante en su vida relativamente corta, estas estrellas explotan como supernovas y arrojan olas de material al espacio.
NGC 253 brinda a los astrónomos un ojo de cerradura a través del cual estudiar esta importante fase en el ciclo de vida estelar. El material que las estrellas jóvenes envían al espacio intergaláctico a lo largo de cientos de años luz está enriquecido con elementos forjados en su interior. Estos elementos, que incluyen a muchos responsables de la vida en la Tierra, se integran en las próximas generaciones de estrellas y planetas.
Una nueva imagen compuesta de NGC 253 en el recuadro incluye datos de Chandra (rosa y blanco) que muestran que estos vientos soplan en dos direcciones opuestas alejándose del centro de la galaxia, hacia la parte superior derecha e inferior izquierda. En esta imagen también se muestran datos de luz visible (cian) y emisión de hidrógeno (naranja), ambos de un telescopio de 0,9 metros en el Observatorio Kitt Peak, y datos infrarrojos del Telescopio Espacial Spitzer de la NASA (rojo). Desde el punto de vista de la Tierra, NGC 253 aparece casi de canto, como se ve en la imagen más amplia del gráfico, que muestra una imagen óptica del Observatorio La Silla del Observatorio Europeo Austral en Chile.
Un equipo dirigido por Sebastián López de la Universidad Estatal de Ohio en Columbus, Ohio, utilizó observaciones profundas de Chandra, realizadas durante cuatro días, para estudiar las propiedades del viento. Descubrieron que las densidades y temperaturas del gas en el viento son más altas en las regiones a menos de 800 años luz del centro de la galaxia, y luego disminuyen con la distancia más lejana.
Estos resultados no concuerdan con un modelo inicial en el que los vientos de las llamadas galaxias con estallido estelar como NGC 253 son esféricos. En cambio, trabajos teóricos recientes predicen que un anillo de "súper cúmulos estelares" ubicado cerca del centro de NGC 253 debería formar un viento más concentrado. Los súper cúmulos estelares contienen un gran número de estrellas jóvenes y masivas.
La naturaleza enfocada del viento observada por López y su equipo, por lo tanto, respalda la idea de que los cúmulos de súper estrellas son una fuente importante del viento. Sin embargo, no hay un acuerdo completo entre la teoría y las observaciones, lo que sugiere que falta física en la teoría, informa la NASA.
Una pista sobre lo que falta proviene de la observación del equipo de que el viento se enfría rápidamente a medida que se aleja del centro de la galaxia. Esto sugiere que el viento está levantando gas más frío, lo que hace que se enfríe y disminuya la velocidad. Tal efecto de 'arado de viento' podría ser la física adicional requerida para producir un mejor acuerdo entre la teoría y las observaciones.
López y sus colegas también estudiaron la composición del viento, incluida la forma en que elementos como el oxígeno, el neón, el magnesio, el silicio, el azufre y el hierro se dispersan por la estructura. Descubrieron que estos elementos se diluyen mucho más lejos del centro de la galaxia. Los astrónomos no vieron una disminución tan rápida en las cantidades de estos elementos en el viento de otra galaxia bien estudiada que experimentaba un estallido de formación estelar, M82.
Los astrónomos necesitarán futuras observaciones de otras galaxias con vientos para comprender si esta diferencia está relacionada con las propiedades generales de las galaxias, como la masa total de las estrellas que contienen.
Un artículo que describe estos resultados fue publicado en The Astrophysical Journal.
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