Burbujas espaciales y rayos X ultraluminosos

• Título del artículo original: The ultraluminous X-ray source bubble in NGC 5585
• Autores: Soria, M.W. Pakull, C. Motch, J.C.A. Miller-Jones, A.D. Schwope, R.T. Urquhart, and M.S. Ryan.
• Institución del primer autor: College of Astronomy and Space Sciences, University of the Chinese Academy of Sciences, Beijing, China
• Estado de la publicación: aceptado para publicación en MNRAS, acceso abierto en arXiv.

Energía para dar y regalar

En el universo se pueden encontrar fenómenos muy, pero que muy energéticos, con el artículo de hoy veremos una particular emisión de rayos X ultraluminosa (ULX, por sus siglas en inglés). La particularidad de estas fuentes es que emiten más energía que permitía el límite teórico de Eddigton, en el cual los objetos tan luminosos deberían expulsar parte de su material debido a la inmensa presión que ejerce la radiación saliente. Y si bien estos niveles de energía ya se habían encontrado en los núcleos de galaxias donde hay monstruosos agujeros negros, la comunidad astronómica se sorprendió cuando empezaron a encontrarse ULX en otras partes de las galaxias. Estudios como ROSAT, Chandra o XMM-Newton se dedican a mirar el universo en rayos X para detectar e investigar fenómenos como este, y aunque varios escenario se han propuesto, aún se desconoce el origen de estos ULX. Sin embargo se ha descubierto que de media todos los tipos de galaxias deberían tener al menos uno.

Buscando burbujitas

Una de las formas más efectivas de identificar estás potentes emisiones y poder investigarlas es buscando burbujas de gas ionizado. El tamaño de estas burbujas ronda los 100 parsecs(pc), y junto con su velocidad de expansión se puede obtener una medida aproximada de su energía cinética y de su edad. A diferencia de los ULX las burbujas se pueden observar en el rango visible del espectro, y aunque aún no se tienen suficientes datos, es posible que todos los ULX estén rodeados de estas burbujas. Hay dos teorías principales para explicar el origen de estas burbujas: podrían ser un remanente de la explosión de una supernova, evento que a su vez puede ser le causante de la creación del objeto compacto que emite los rayos X; o simplemente son gases interestelares que son inflados y arrastrados por el viento estelar que emite el ULX.

En el artículo de hoy veremos un particular caso hallado en las afueras de la galaxia NGC 5585. Esta galaxia espiral se sitúa a una distancia aproximada 8 Mpc, aunque una distancia más precisa sigue eludiendo las investigaciones.

Mirando con distintos ojos

La galaxia NGC 5585 fue observada por el telescopio Chandra en 2006 y 2017, el equipo de investigación revisó los datos de ambas observaciones y un ULX al que denominaron NGC 5585 X-1, lo cual verificaron también con datos del XMM-Newton. Para observar y examinar en detalle la burbuja usaron los telescopios ópticos Hubble y Gran Telescopio Binocular, también estudiaron la emisión en radio de la burbuja con el Karl G. Jansky Very Large Array. Podemos ver en la figura 3 las imágenes tomadas en las distintas longitudes de onda.

Tras estudiar en detalle todas las observaciones determinaron el ULX emite una energía de 10³⁹ erg·s^-1, que para hacernos una idea equivale a lo que emitirían varios miles de soles como el nuestro. Para el caso de esta fuente las imágenes en el rango visible no fueron capaces de determinar si el emisor es una estrella joven y masiva, o de un disco de acreción. Sin embargo, si que permite determinar el tamaño de la burbuja que rodea la fuente, suponiendo una distancia de 8 Mpc, la burbuja un tamaño aproximado de 350×220 pc. Teniendo en cuenta que la estrella más cercana a la Tierra, Próxima Centauri, está a 1.3 pc, esta burbuja abarcaría cientos de veces esa distancia. El gas ionizado que la forma está a unos 45000 grados de temperatura y avanza a unos 125 km/s. Esto constata el hallazgo de una de las burbujas más grandes descubiertas alrededor de un ULX, sin embargo, a pesar de todos los datos recopilados el verdadero origen de la fuente emisora sigue sin quedar claro. Al igual que en muchos otros campos de investigación, necesitamos más datos para averiguar que trama el universo y estás curiosas burbujas.