Observatorio Chandra de la NASA identifica el impacto del caos cósmico sobre el nacimiento de estrellas

Las observaciones de Chandra de la galaxia Perseo y los racimos de Virgo sugieren que la turbulencia pueda impedir que el gas caliente de refrigeración, abordando una cuestión larga de cúmulos de galaxias no forman gran número de estrellas.

Crédito de la imagen: NASA/CXC/Stanford/I. Zhuravleva et al.

 

El mismo fenómeno que causa un viaje de avión accidentado, turbulencia, puede ser la solución de un misterio desde hace mucho tiempo sobre el nacimiento de estrellas, o la ausencia de ellas, según un nuevo estudio utilizando datos del Observatorio de rayos x Chandra de la NASA.

Los Cúmulos de Galaxias son los objetos más grandes en el universo, que se mantiene unidos por la gravedad. Estos gigantes contienen cientos o miles de galaxias individuales que se encuentran inmersos en gas con temperaturas de millones de grados.

Este gas caliente, que es el componente aletazo de los Cúmulos de Galaxias aparte de materia oscura invisible, brilla brillantemente en luz de rayos x detectada por Chandra. Con el tiempo, el gas en los centros de estos grupos debe enfriar lo suficiente para que las estrellas . Sin embargo, esto no es,  lo que los astrónomos han observado en muchos Cúmulos de Galaxias.

"Sabíamos que de alguna manera el gas en racimos se calienta para prevenirlo de enfriamiento y la formación de estrellas. La pregunta era exactamente cómo, "dijo Irina Zhuravleva de la Universidad de Stanford en Palo Alto, California, quien dirigió el estudio que aparece en la última edición en línea de la revista Nature. "Pensamos que podríamos haber encontrado evidencia de que el calor se canaliza desde movimientos turbulentos, que identificamos de firmas registradas en imágenes de rayos x".

Estudios previos muestran agujeros negros super masivos, centrado en grandes galaxias en medio de cúmulos de galaxias, la bomba de enormes cantidades de energía a su alrededor en potentes chorros de partículas energéticas que crean cavidades en el gas caliente. Chandra y otros telescopios de rayos x, han detectado estas cavidades gigantes antes.

 

Las últimas investigaciones de Zhuravleva y sus colegas proporciona nueva visión sobre cómo se puede transferir energía de estas cavidades para el gas circundante. La interacción de las cavidades con el gas puede estar generando turbulencias o movimiento caótico, que luego se dispersa a mantener el gas caliente para miles de millones de años.

"Cualquier movimientos de gas de la turbulencia eventualmente decaerá, liberar su energía al gas," dijo el co-autor Eugene Churazov del Instituto Max Planck para la astrofísica en Munich, Alemania. "Pero no enfria el gas si la turbulencia es lo suficientemente fuerte y se genera suficiente".

La evidencia para la turbulencia proviene de datos Chandra en dos racimos de la galaxia enormes llamados Perseo y Virgo. Mediante el análisis de los datos de observación extendida de cada grupo, el equipo fue capaz de medir las fluctuaciones en la densidad del gas. Esta información permitió estimar la cantidad de turbulencias en el gas.

"Nuestro trabajo nos da una estimación de cuánta turbulencia se genera en estos grupos," dijo Alexander Schekochihin de la Universidad de Oxford en el Reino Unido. "De lo que hemos determinado hasta el momento, hay suficiente turbulencia para equilibrar el enfriamiento del gas.

 

Estos resultados apoyan el modelo de "feedback" que implican que los agujeros negros supermasivos en los centros de cúmulos de galaxias. El Gas se enfría y cae hacia el agujero negro a un ritmo acelerado, provocando que el agujero negro aumente la salida de sus jet, que producen caries y conducen las turbulencias en el gas. Esta turbulencia eventualmente se disipa y calienta el gas.

Mientras que una fusión entre dos cúmulos de galaxias puede también producir turbulencia, los investigadores piensan que explosiones de agujeros negros supermasivos son la principal fuente de esta conmoción cósmica en los densos centros de muchos grupos.

Centro de vuelo espacial Marshall de la NASA en Huntsville, Alabama, administra el programa Chandra para la dirección de misiones de ciencia de la NASA en Washington. El Observatorio Astrofísico Smithsoniano en Cambridge, Massachusetts, controla las operaciones de vuelo y ciencia de Chandra.

 

Felicia Chou
Headquarters, Washington
202-358-0257
felicia.chou@nasa.gov
Janet Anderson
Marshall Space Flight Center, Huntsville, Ala.
256-544-6162
janet.l.anderson@nasa.gov
Megan Watzke
Chandra X-ray Center, Cambridge, Mass.
617-496-7998
mwatzke@cfa.harvard.edu

Traducción: El Quelonio Volador