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Vientos vertiginosos en una galaxia "gemela" de la Vía Láctea

Santa María Tonantzintla, a 14 de enero. Por vez primera, un equipo internacional de astrofísicos ha detectado inesperados vientos vertiginosos moviéndose a velocidades del diez por ciento la velocidad de la luz en un núcleo galáctico activo hospedado por una galaxia espiral poco luminosa.

La Dra. Anna Lia Longinotti es líder de este proyecto. Foto: archivo INAOE.

          IRAS17020+4544 es una galaxia similar en forma a la nuestra. Al ser observada con el satélite XMM Newton de rayos X, a esta "gemela" de la Vía Láctea se le detectaron vientos ultrarrápidos viajando a velocidades subrelativistas. Sin embargo, usualmente estos vientos son detectados en agujeros negros ubicados en núcleos activos de galaxias, cuásares muy brillantes y en general en galaxias muy luminosas.

          "Es la primera vez que se descubre un fenómeno de este tipo", comenta en entrevista la Dra. Anna Lia Longinotti, investigadora del Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE) y líder de este proyecto cuyos resultados fueron publicados recientemente en el Astrophysical Journal Letters.

          "Este fenómeno es conocido como UFO, por ultra fast outflows, que son vientos de gas expulsados por agujeros negros supermasivos y que alcanzan  velocidades del diez o veinte por ciento la velocidad de la luz. Es un fenómeno relativamente nuevo que se ha observado desde hace apenas cinco años principalmente en rayos X, en datos de baja resolución, que no tienen la calidad para identificar las diferentes líneas de absorción por las cuales está formado. En nuestro proyecto observamos esta galaxia con un instrumento de alta resolución, el RGS (Reflecting Grating Spectrometer) que está a bordo del XMM Newton. Gracias a la mejor calidad de los datos, detectamos una serie de líneas que nunca se habían observado, de hecho, cuando las vimos por primera vez no las reconocimos, nos costó bastante trabajo entender que esto era un UFO porque no se había observado antes, varios del equipo hemos trabajado con espectros de alta resolución y ninguno había visto algo así", explica.

"Estos resultados pueden servir a los teóricos para desarrollar modelos más consistentes con las observaciones", dijo la investigadora. Foto: archivo INAOE.

          La astrofísica añade que la novedad de este viento con respecto a observaciones anteriores es que se detecta principalmente por la presencia de oxígeno: "En los modelos teóricos, estos vientos se modelan con  propiedades extremas, con átomos de hierro altamente ionizados. En la galaxia que observamos, mostramos que tiene toda una distribución de iones de oxígeno, y esperamos que esto pueda servir a quienes hacen modelos teóricos para desarrollar modelos más consistentes con las observaciones".

          Una de las contribuciones de este proyecto para la astronomía en general tiene que ver con el concepto de retroalimentación (feedback) una manera de suprimir la formación estelar en galaxias que tienen mucho gas, lo cual está previsto en los modelos de evolución de galaxias: "La retroalimentación, hasta ahora, se ha observado y se espera a nivel teórico en galaxias y cuásares que son muy luminosos, que son producto de la interacción de dos galaxias que se funden, se mezclan, y hay una gran cantidad de gas para formar estrellas. Hasta ahora es ahí donde se han observado los fenómenos de retroalimentación más conocidos: alta luminosidad, mucha energía y mucho gas. Nuestro AGN, IRAS17020+4544, no tiene una luminosidad muy alta y, sobre todo, está en una galaxia espiral que no tiene ninguna huella de interacción, ni  pasada ni presente, es una galaxia como la Vía Láctea donde no se esperaba que hubiera un fenómeno de este tipo. Este resultado deja abierta la posibilidad de que nuestra galaxia también haya tenido fenómenos similares en el pasado".

          La gente que hace modelos teóricos, agregó, necesita los resultados de este tipo de proyectos para que sus modelos se enriquezcan con datos observacionales: "A nivel aún más general es importante porque un agujero negro es una concentración de masa muy grande que se revela por la materia que le orbita o porque esta materia se enciende debido a la viscosidad existente. Se sabe que alrededor de los agujeros negros sí se pueden producir estos vientos, que son importantes a nivel cosmológico porque básicamente sacan materia y gas de la región interna y los transporta hacia el medio interestelar enriqueciéndolo con hierro, oxígeno y otros elementos. En resumen, conocer con tanto detalle y profundidad cómo está hecho este viento añade más información sobre los agujeros negros".

          En esta investigación han participado, además de la Dra. Longinotti, Y. Krongold (Instituto de Astronomía, UNAM), M. Guainazzi (ESAC, Madrid, España), M. Giroletti (INAF, Istituto di Radioastronomia, Bologna, Italia), F. Panessa (INAF-IAPS Roma, Italia), E. Costantini (SRON, Utrecht, Olanda), M. Santos Lleo (ESAC, Madrid, España) y P. Rodríguez Pascual (ESAC, Madrid, España).