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La galaxia Spiderweb

La galaxia Spiderweb, oficialmente conocida como J1140-2629, recibe su apodo de su apariencia similar a una red en algunas imágenes de luz óptica. Esta semejanza se puede ver en el cuadro insertado donde los datos del Telescopio Espacial Hubble de la NASA muestran galaxias en naranja, blanco y azul, y los datos de Chandra están en púrpura.

Recuadro imagen ampliada de los datos de Chandra (Crédito: Rayos X: NASA/CXC/INAF/P. Tozzi et al; Óptica (Subaru): NAOJ/NINS; Óptica (HST): NASA/STScI)

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Ubicada a unos 10.600 millones de años luz de la Tierra, la galaxia Spiderweb está en el centro de un protocúmulo, una creciente colección de galaxias y gas que eventualmente evolucionará en un cúmulo de galaxias.

Para buscar agujeros negros en crecimiento en el protocúmulo Spiderweb, un equipo de investigadores lo observó durante más de ocho días con Chandra. En el panel principal de este gráfico, una imagen compuesta del protocúmulo Spiderweb muestra rayos X detectados por Chandra (también en púrpura) que se han combinado con datos ópticos del telescopio Subaru en Mauna Kea en Hawai (rojo, verde y blanco). La imagen grande tiene 11,3 millones de años luz de diámetro.

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La mayoría de las “manchas” en la imagen óptica son galaxias en el protocúmulo, incluidas 14 que se han detectado en la nueva imagen profunda de Chandra. Estas fuentes de rayos X revelan la presencia de material que cae hacia agujeros negros supermasivos que contienen cientos de millones de veces más masa que el Sol. El protocúmulo de la telaraña existe en una época en el Universo a la que los astrónomos se refieren como “mediodía cósmico”. Los científicos han descubierto que durante este tiempo, unos 3 mil millones de años después del Big Bang, los agujeros negros y las galaxias estaban experimentando un crecimiento extremo.

14 fuentes detectadas por Chandra (Crédito: Rayos X: NASA/CXC/INAF/P. Tozzi et al; Óptica (Subaru): NAOJ/NINS; Óptica (HST): NASA/STScI)

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La Telaraña parece estar excediendo los elevados estándares de incluso este período activo en el Universo. Las 14 fuentes detectadas por Chandra (rodeadas en una imagen etiquetada) implican que alrededor del 25% de las galaxias más masivas contienen agujeros negros en crecimiento activo. Esto es entre cinco y veinte veces más alto que la fracción encontrada para otras galaxias de una edad similar y con aproximadamente el mismo rango de masas.

Estos resultados sugieren que algunos factores ambientales son responsables del gran número de agujeros negros de rápido crecimiento en el protocúmulo de la telaraña. Una causa puede ser que una alta tasa de colisiones e interacciones entre galaxias está barriendo el gas hacia los agujeros negros en el centro de cada galaxia, proporcionando grandes cantidades de material para consumir. Otra explicación es que el protocúmulo todavía contiene grandes cantidades de gas frío que es más fácilmente consumido por un agujero negro que el gas caliente (este gas frío se calentaría a medida que el protocúmulo evoluciona en un cúmulo de galaxias).

Un estudio detallado de los datos del Hubble puede proporcionar pistas importantes sobre las razones del gran número de agujeros negros de rápido crecimiento en el protocúmulo de la telaraña. Extender este trabajo a otros protocúmulos también requeriría la aguda visión de rayos X de Chandra.

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