Descubierto un enorme objeto circular de 1 millón de años luz de diámetro

• Título: Discovery of a new extragalactic circular radio source with ASKAP: ORC J0102-2450.
• Autoras/es: Baerbel S. Koribalski, Ray P. Norris, Heinz Andernach et al.
• Institución de la primera autora: Australia Telescope National Facility, CSIRO Astronomy and Space Science.
• Estado del artículo: publicado en MNRAS, acceso abierto en arxiv.org.

Un grupo de investigación ha publicado el descubrimiento de un extraño objeto circular, muy lejano y con un diámetro 10 veces mayor que el de nuestra galaxia. Se trata de un tipo de objeto del que únicamente se habían observado cuatro hasta ahora. ¿Desean saber más? A continuación, les explicamos todo lo relacionado con este nuevo descubrimiento.

Un nuevo tipo de objeto

¿Es una galaxia? ¿Es un avión? ¿Es un enorme ser con súper poderes? Por lo poco que sabemos de estos exóticos objetos, parece que no es ninguna de esas tres cosas. Este tipo de objetos son conocidos como “Odd Radio Circles” (ORC), lo que se podría traducir como “círculos en radio extraños”. Su característica principal es que tienen un tamaño enorme, ocupando el espacio de varias galaxias juntas. Además, únicamente son visibles en las longitudes de onda de radio. Este último es uno de los motivos por los que han tardado tanto en descubrirse. Si los ORCs emitieran en luz visible, por ejemplo, con el tamaño que tienen habrían sido fácilmente detectables por los telescopios ópticos convencionales. En la Figura 1 se puede observar uno de los primeros que se descubrió. La imagen ha sido realizada a falso color, con los datos de radio obtenidos del ORC.

El ORC que se presenta en el artículo de hoy sería el quinto de su tipo que se conoce. Su nombre es ORC J0102-2450. Los cuatro anteriores fueron descubiertos en 2020 y presentados en una única publicación en 2021. Al haberse descubierto un número tan bajo de estos objetos, cada nuevo descubrimiento aporta información crucial para conocer qué son y cómo se forman. En general, estos objetos están compuestos por un círculo externo (o borde) de fuerte emisión en radio, mientras que el interior presenta una emisión más débil. En todo caso, ni el borde ni el interior se detecta en ninguna otra longitud de onda. En el cielo tienen una envergadura de unos 60 segundos de arco, lo que equivale a que tendría un tamaño como el doble de Júpiter, o 20 veces más grande que el de Marte observándolos desde la Tierra.

El nuevo ORC: J0102-2450

Utilizando el observatorio de campo de radio profundo ASKAP, el equipo de investigación ha logrado encontrar y medir algunos de los parámetros de este nuevo ORC. En el centro del círculo se encuentra una galaxia elíptica (llamadas así por la forma que suelen mostrar). Curiosamente, dos de los cuatro ORCs anteriores contienen también una galaxia elíptica en su centro, por lo que el equipo cree este hecho va más allá que una mera coincidencia.

La extensión en el cielo del nuevo ORC es de 70 segundos de arco. El equipo ha podido estimar su tamaño (calculando previamente la distancia a la que se encuentra). El diámetro del objeto es de unos 300 kpc, lo que equivale a un millón de años luz (¡un tercio de la distancia que separa la Vía Láctea de la galaxia de Andrómeda!).

En cuanto a la forma, no es perfectamente circular, sino que parece más bien una “C”, tal como se puede observar en la Figura 2, en la que se muestran los contornos de emisión de radio que moldean al objeto. Se aprecia que el lado Este del objeto es más delgado y brillante que el Oeste (recuerden que al mirar una imagen del cielo el Este queda a la izquierda del norte, no a la derecha, como sí ocurriría en un mapa de la superficie terrestre). También se pueden apreciar algunas de las galaxias que contiene, de las que destacan la galaxia elíptica central, así como la galaxia al sur-este (abajo-izquierda) de la central. El equipo ha confirmado que ambas se encuentran a la misma distancia de nuestra galaxia, por lo que forman parte del ORC y están en interacción física.

Origen de los ORCs

Con el fin de analizar las hipótesis más plausibles sobre el origen de los ORCs, el equipo de investigación ha comparado el ORC recién descubierto con los descubiertos anteriormente. Además, han calculado que la probabilidad de que se encuentre por casualidad una galaxia elíptica (el centro de las cuales también emite en radio) justo en el centro de uno de estos objetos es de 5 entre 1000. Dado que son tres los que la contienen, la probabilidad de que la posición de las galaxias sea puramente casual en los tres casos sería de 125 entre 1000 millones, es decir, bajísima. Los dos ORCs que no contienen una galaxia elíptica en su centro son algo peculiares por encontrarse uno al lado del otro y estar en interacción, lo que puede provocar que no muestre las características típicas de un ORC, así que el grupo se ha centrado en comparar los tres ORCs que sí la tienen. Estos tres también tienen tamaños, morfologías, brillo, distancias e índices espectrales similares. En base a los datos obtenidos se proponen tres escenarios distintos como origen para estos objetos:

1. Lóbulos de radio gigantes. Este primer escenario sugiere que estamos observando enormes lóbulos de radio, cuya emisión es debida a un cambio en el estado de la galaxia elíptica central. Estos lóbulos no estarían afectados por el medio intergaláctico. Este escenario predice que debería haber muchos más ORCs, pero que el hecho de que lo veamos como un anillo depende de la perspectiva con que los miremos, por lo que podríamos observar otras galaxias elípticas con estos lóbulos, pero no verlas como un ORC por el ángulo de visión. Este escenario, además, estaría apoyado por simulaciones hidrodinámicas en 2D realizadas por otros autores en 2001. En la actualidad se están realizando simulaciones 3D para intentar validar tales predicciones.
2. Remanente de una onda expansiva gigante. En este segundo escenario la emisión de radio sería producida debido a la emisión sincrotrón de electrones que se mueven a velocidades cercanas a la de la luz y chocan con una onda expansiva de emisión esférica, creada como resultado de una fusión de agujeros negros súpermasivos en el centro de la galaxia elíptica.
3. Interacciones entre galaxias. El último escenario que proponen sería uno en el que el ORC sea el resultado de la interacción entre galaxias cercanas, siendo una de ellas la galaxia elíptica central. Cada galaxia emitiría lóbulos que, al interaccionar, le darían al ORC esa forma circular y que, a su vez, podría explicar la forma de “C” que tiene el recién descubierto.

Por último, el equipo investigador concluye que el hecho de existir una galaxia central en tres ORCs es difícilmente una coincidencia, pero que para poder decantarse por uno u otro escenario es imprescindible descubrir nuevos ORCs que aporten más información al conocimiento general que tenemos sobre estos objetos. Independientemente de que terminemos conociendo el origen de estos objetos o no, el universo es una fuente inagotable de sorpresas y descubrimientos inesperados, los cuales siempre van a tener alerta a nuestra curiosidad.