Identifican radiogalaxias 'Peter Pan', que no envejecen

Astrónomos han duplicado el número de radiogalaxias compactas jóvenes conocidas, que son alimentadas por agujeros negros recién energizados.

El nuevo censo ayudará a los astrónomos a entender la relación entre el tamaño de estas fuentes de radio y su edad, así como la naturaleza de las galaxias mismas.

En particular, ayudará a los astrónomos a entender por qué hay tantas más jóvenes radiogalaxias que viejas.

"No entendemos cómo evolucionan las galaxias de radio", dice Joseph Callingham, investigador postdoctoral del Instituto Neerlandés de Radioastronomía (ASTRON) y autor principal del documento que describe el resultado.

"Durante mucho tiempo, pensamos que todas las pequeñas galaxias evolucionaron hasta convertirse en galaxias masivas, pero ahora hemos encontrado demasiadas pequeñas galaxias con respecto a las grandes, lo que sugiere que algunas nunca llegan a la 'fase adulta'.

En una encuesta de noventa mil galaxias de radio, los astrónomos identificaron entre ellas 1.500 galaxias compactas. Los resultados se describen en un artículo publicado el 20 de febrero en el Astrophysical Journal.

"Estas galaxias compactas solían ser tan raras como los dientes de gallina", dice el profesor Bryan Gaensler, coautor del artículo y director del Instituto Dunlap de Astronomía y Astrofísica de la Universidad de Toronto. "Pero ahora hemos sido capaces de descubrir un gran número de nuevos casos. Este descubrimiento nos permitirá comenzar a estudiar las propiedades generales de estos objetos inusuales e importantes".

Una radiogalaxia es una galaxia que brilla intensamente en longitudes de onda de radio. Un agujero negro súper masivo - típicamente con la masa de millones de soles - potencia este derramamiento de energía.

El gas y el polvo caen en el agujero negro, liberando grandes cantidades de energía. La energía se enfoca en dos chorros de partículas, viajando en direcciones opuestas casi a la velocidad de la luz. A medida que los chorros explotan a través de la galaxia, cada uno genera su propio lóbulo o punto caliente de radiación cuando interactúa con el gas en la galaxia.

Según un modelo, las fuentes compactas de radio son jóvenes porque los chorros no han tenido tiempo de llegar mucho más allá del agujero negro central. Los puntos calientes están relativamente juntos y los vemos como fuentes compactas. Con el tiempo, los chorros llegan más lejos en la galaxia e incluso más allá de sus confines; Las manchas calientes están más alejadas unas de otras, y vemos una fuente más extendida, de doble lóbulo.

En este modelo simple, la sobreabundancia de las radiogalaxias jóvenes y compactas plantea la pregunta: *por qué las radiogalaxias jóvenes y compactas no maduran en otras viejas y extendidas?.

Sin embargo, otro modelo sostiene que la relación entre la edad y el tamaño observado de una radiogalaxia no es tan directa. Esto se debe a que una fuente compacta puede ser compacta, no porque sea joven, sino porque el gas dentro de la galaxia es lo suficientemente denso para evitar que los chorros se extiendan lejos del agujero negro central; es decir, se mantiene compacto a pesar de su edad.

"Este estudio demuestra que es posible que un entorno denso cerca del corazón de la galaxia obstaculice y detenga el crecimiento de las galaxias", dice Callingham.

Los astrónomos hicieron el descubrimiento utilizando datos reunidos con el Murchison Wide-field Array (MWA), un radiotelescopio interferométrico en el interior de Australia Occidental. El descubrimiento fue posible debido a que, a diferencia de los radiotelescopios convencionales que observan pequeños fragmentos del cielo a la vez, el MWA barre grandes áreas del cielo y es capaz de observar a través de una gama más amplia de longitudes de onda.