Extrañas señales de radio procedentes del espacio profundo, que contienen signos de nueva física, han sido identificadas en un cúmulo de galaxias situado a 800 millones de años luz de la Tierra. Desafían las teorías existentes sobre sus orígenes y características.

Los científicos han descubierto misteriosas estructuras de radio en medio de un inmenso cúmulo de galaxias llamado Abell 3266, ubicado a 800 millones de años luz de distancia.

Estos objetos de radio, algunos de los cuales nunca se habían visto, plantean nuevos desafíos para nuestra comprensión del universo y ofrecen una visión sin precedentes de las tumultuosas regiones de la red cósmica, informa al respecto la revista Vice.

En un artículo publicado en The Conversation, dos de los autores de esta investigación señalan que esas misteriosas señales desafían las teorías existentes sobre sus orígenes y características.

Abell 3266 es un cúmulo de galaxias que forma parte del supercúmulo Horologium-Reticulum.  Es uno de los más grandes en el cielo del hemisferio sur y una de las concentraciones de masa más grandes del universo cercano.

Nuevas imágenes

Un equipo de científicos, dirigido por el astrofísico Christopher Riseley, de la Universidad de Bolonia en Italia, ha examinado nuevas imágenes de Abell 3266, capturadas por dos de los observatorios de radio más sensibles en la Tierra.

Este análisis ha revelado en el interior de este cúmulo varias estructuras de radio desconocidas hasta ahora, según un estudio publicado en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Cuando los cúmulos de galaxia chocan entre sí, se depositan enormes cantidades de energía en las partículas del plasma caliente, lo que genera emisiones de radio. Y esta emisión viene en una variedad de formas y tamaños, explican los investigadores.

Reliquias y halos de radio

Las “reliquias de radio” son un ejemplo. Tienen forma de arco y se asientan hacia las afueras de un cúmulo, impulsados por ondas de choque que viajan a través del plasma, lo que provoca un salto en la densidad o la presión y energiza las partículas.

Los “halos de radio” son fuentes irregulares que se encuentran hacia el centro del cúmulo. Están alimentados por turbulencias en el plasma caliente, que da energía a las partículas. Sabemos que tanto los halos como las reliquias son generados por colisiones entre cúmulos de galaxias, pero muchos de sus detalles arenosos siguen siendo esquivos.

Luego están las fuentes de radio "fósiles". Estos son los restos de radio de la muerte de un agujero negro supermasivo en el centro de una galaxia de radio.

La reliquia del 'camino equivocado' en Abell 3266 se muestra aquí con colores amarillo/naranja/rojo que representan el brillo de la señal de radio. Christopher Riseley, utilizando datos de ASKAP, ATCA, XMM-Newton y Dark Energy Survey.

Camino equivocado

Las estructuras observadas en el nuevo estudio incluyen un enorme halo de radio que se "detecta de manera concluyente aquí por primera vez" y contiene "una 'cresta' difusa central extendida que aún no podemos clasificar", según el estudio.

Los investigadores también examinaron la llamada "reliquia del camino equivocado", una estructura de radio en forma de arco con una extraña forma cóncava y otras características que nunca se habían visto en objetos similares, así como una "fuente de plasma fósil" que fue creada por las poderosas explosiones de un agujero negro supermasivo pasado que desde entonces se ha desvanecido en la oscuridad.

Según los investigadores, el radio fósil es muy antiguo y representa la etapa final en la evolución de una radiogalaxia: revela que el agujero negro que alguna vez alimentó al fósil se apagó hace mucho tiempo.

Extraña reliquia

Las nuevas observaciones también muestran que la reliquia arqueada tiene una forma cóncava rara y patrones espectrales que "no se explican de manera trivial por los escenarios actuales de formación de reliquias de radio", escriben los investigadores en su estudio.

Las propiedades de estas extrañas fuentes de radio no parecen encajar con nuestra comprensión actual del origen y evolución de estructuras similares, por lo que hablan de una nueva física, según los investigadores.

Este es el comienzo del camino hacia la comprensión de Abell 3266. Hemos descubierto una gran cantidad de información nueva y detallada, pero nuestro estudio ha planteado aún más preguntas, escriben los autores en The Conversation.

Los telescopios que usamos están sentando las bases para la ciencia revolucionaria del proyecto Square Kilometer Array. Estudios como el nuestro permiten a los astrónomos descubrir lo que no sabemos, pero puede estar seguro de que lo descubriremos, concluyen.

Referencia

Radio fossils, relics, and haloes in Abell 3266: cluster archaeology with ASKAP-EMU and the ATCA. C. J. Riseley et al. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 515, Issue 2, September 2022, Pages 1871–1896. DOI:https://doi.org/10.1093/mnras/stac1771