En los últimos 20 años un tema importante en la astronomía ha sido el de los súpervientos galácticos, los cuales son flujos de gas que viajan a velocidades desde cientos a decenas de miles de kilómetros por segundo. Dependiendo de su fuerza pueden afectar en la formación estelar porque estarían barriendo todo el gas que necesitan las estrellas para formarse. Otra importancia de estos, viene de los agujeros negros que se encuentran en el centro de las galaxias, algunos de estos se llaman núcleos galácticos activos (AGN, por sus siglas en inglés) y emiten una radiación inmensa, comparable a la del resto de la galaxia. Hay dos ideas que los científicos tienen para entender de dónde vienen estos vientos, la primera es la formación de estrellas, donde puede que exploten como supernovas que emiten muchísimo gas. La otra es por los mismos agujeros negros, estos emiten radiación que empuja el gas y genera vientos más potentes que los de las estrellas.
En una investigación, liderada por Aitor Robleto de la Universidad de Guanajuato (México) y de nacionalidad nicaragüense, en colaboración con un equipo internacional de astrónomos incluyendo a Marcel Chow de la Universidad Nacional Autónoma de Nicaragua, y otras instituciones de México y España se realizó un estudio de estos supervientos galácticos.
Es la primera vez que se detectan supervientos galácticos que provienen tanto de formación estelar como del núcleo galáctico activo en una misma galaxia lo suficientemente cercana como para poder resolverlos espacialente. Es decir podemos estudiar cómo estos vientos interactúan y se propagan por su galaxia.
Aitor Robleto
Estos vientos, sin embargo, son muy difíciles de detectar, incluso para los mejores telescopios, por esto se buscan otros métodos para poder ver sus interacciones y entenderlos mejor. Los autores del artículo se basaron en la galaxia NGC 7469 que está a unos 200 millones de años luz de la Tierra (Figura 1, galaxia de la derecha). Se puede observar un núcleo activo que es la parte más brillante y que contiene al agujero negro supermasivo, así como un anillo de brote estelar que es donde se crean la mayoría de nuevas estrellas. Esta galaxia es 100 mil millones de veces más brillante que el Sol, y además tiene la peculiaridad que la mayor parte de su luz es emitida en el infrarrojo.
Para observar los vientos galácticos de la galaxia NGC 7469, los autores utilizaron datos del Very Large Telescope del European Southern Observatory que es un telescopio ubicado en Chile. Este usa el Multi-Unit Spectroscopic Explorer (MUSE), que es un espectrógrafo de campo integral. Para entender esto recordemos que la luz tiene una naturaleza de onda, y cada color que vemos corresponde a una longitud de onda definida, es decir la distancia entre dos picos. Por ejemplo el color rojo es de 700 nm y si viniera de una llama, a espectroscopía nos da información de qué elementos quḿicos producen esa llama, y sus propiedades físicas, como su temperatura, su densidad o su velocidad. MUSE busca longitudes de onda de 480 nm a 930 nm y además nos da información de la distribución espacial de estas promiedades en la galaxia, es decir podemos saber las propiedades físicas del gas que está emitiendo esa luz en cada parte de la galaxia. Es decir, podemos saber si hay gas caliente moviéndose a altas velocidades.
En la Figura 2 podemos ver datos que se obtienen con MUSE. Aquí los autores del artículo dividen la zona que se quiere estudiar de la galaxia en 3 enfoques:
Lo primero es tratar de separar la luz proveniente del núcleo activo, que es una fuente de radiación muy brillante que puede opacar la débil señal de los vientos. De esta forma se obtiene por separado la luz proveniente de las estrellas de la galaxia y de los vientos, y por otro lado la del núcleo activo (ver figura 2). A los datos con la información de las estrellas de la galaxia y los vientos se les hace un análisis de espectroscopía y buscan cuáles longitudes de onda están presentes, luego se analiza la radiación emitida en torno a 4861 nm y 5007 nm que corresponden a la luz emitida por átomos de hidrógeno y oxígeno, respectivamente, ionizados y muy calientes, que se espera formen parte de los vientos. En el análisis del MUSE, viendo qué tanto se corre su longitud de onda hacia el rojo o el azul, se puede tener una idea de la velocidad de los vientos que se quieren medir. Para entender esto se usa el efecto Doppler, viene siendo similar a cuando una ambulancia va moviéndose, que se escucha su sirena diferente mientras se va acercando, podemos relacionar velocidad con el cambio en longitud de onda.
Los autores del artículo encuentran entonces que existen dos tipos de vientos en esta galaxia. Unos a muy altas velocidades (unos 700 km/s) que están localizados en una zona compacta y parecen estar producidos por el núcleo activo y otros a menor velocidad (unos 300 km/s) que se distribuyen por toda la zona estudiada y parecen provenir del anillo de formación estelar.
Esta es una de las primeras veces que se detectan ambos tipos de vientos en una galaxia relativamente cercana y con detalle de la zona donde se ubican los vientos. “Estos vientos pueden influir muchísimo en cómo las galaxias forman sus estrellas y evolucionan” nos dice el autor Aitor Robleto. Estos métodos aplicados a los datos de un instrumentos con las capacidades de MUSE pueden ayudar a entender mejor estos fenómenos astronómicos con un grado de detalle sin precedentes.
Me queda como experiencia que lo más importante para poder hacer astrofísica no es tener un gran telescopio o instalaciones. En astrofísica tenemos la suerte de tener datos de primera calidad abiertos para que quien quiera pueda trabajarlos, e incluso poder aplicar a tiempo de observación de forma gratuita en algunos de los mejores observatorios (aunque no es nada fácil conseguirlo). Creo que es más importante el factor humano, establecer lazos y colaboraciones, crear equipos de trabajo que enriquezcan las investigaciones con el aporte de ideas y experiencias diversas. El proyecto que está llevando a cabo Alpha-Cen me parece un buen punto de partida; espero que en el futuro los astrónomos centroamericanos nos animemos a hacer este tipo de colaboraciones, que son posibles de realizar a pesar de las limitaciones.
Aitor Robleto
Texto escrito por: Adrián González Araya
- Referencias
- Hubble Interacting Galaxy NGC 7469. (2008). HubbleSite.Org. https://hubblesite.org/contents/media/images/2008/16/2286-Image.html?news=true
- Orús, A. R. (2018, September 1). ¿Cuál es la fuente de energía de los AGN? | Astrobites en español. https://astrobitos.org. https://astrobitos.org/2018/09/01/cual-es-la-fuente-de-energia-de-los-agn/
- Orús, A. R. (2020, January 27). Agujeros negros supermasivos y galaxias: misterios a todas las escalas | Astrobites en español. astrobitos.org. https://astrobitos.org/2020/01/27/agujeros-negros-supermasivos-y-galaxias-misterios-a-todas-las-escalas/
- Robleto-Orús, A. C., Torres-Papaqui, J. P., Longinotti, A. L., Ortega-Minakata, R. A., Sánchez, S. F., Ascasibar, Y., Bellocchi, E., Galbany, L., Chow-Martínez, M., Trejo-Alonso, J. J., Morales-Vargas, A., & Romero-Cruz, F. J. (2021). MUSE Reveals Extended Circumnuclear Outflows in the Seyfert 1 NGC 7469. The Astrophysical Journal, 906(2), L6. https://doi.org/10.3847/2041-8213/abd32f
Sobre Aitor Robleto Orús
- Candidato a doctor en astrofísica por la Universidad de Guanajuato, México.
- Maestría en astrofísica por la Universidad de Guanajuato, México.
- Grado de físico por la Universidad Nacional Autónoma de Nicaragua.
- Miembro de Alpha-Cen.