Una suave brisa a la velocidad de la luz hace burbujear la galaxia ‘Taza de Té’

El IAC detecta un chorro de energía que modifica la temperatura del gas circundante

Imagen de la galaxia Taza de Té y sus vientos turbulentos creadores de burbujas.

Imagen de la galaxia Taza de Té y sus vientos turbulentos creadores de burbujas. / IAC

Verónica Pavés

Verónica Pavés

Una suave brisa que viaja a la velocidad de la luz desde el centro de la galaxia de la Taza de Té es capaz de hacer burbujear esta sugerente estructura. La galaxia, conocida así por su peculiar forma que evoca a uno de estos recipientes, también se comporta, metafóricamente, como lo haría una infusión. Sus vientos calientan y cambian de forma al gas circundante hasta convertirlo en pequeñas o grandes burbujas con consecuencias aún sin descubrir en la formación de sus estrellas. 

La galaxia de la Taza de Té es tan luminosa, pese a su lejanía -1.300 millones de años luz-. Sin embargo, lo que esconde en su interior no es tan inofensivo como las luces que iluminan el cielo nocturno. En su centro alberga un agujero negro con un núcleo activo. Eso significa que la materia de la galaxia cae hacia el agujero negro de su centro, liberando enormes cantidades de energía. Esta violenta interacción es la responsable de expulsar unos intensos chorros de energía o jets hacia el exterior de la galaxia que se desplazan casi a la velocidad de la luz.

El resultado es la creación de unos vientos que interactúan con los gases fríos que del cuásar. Cuando la eyección se propaga por la galaxia, choca con las nubes y el gas circundante y, en algunos casos, empuja este material que es expulsado en forma de vientos. Estos vientos pueden cambiar drásticamente el destino de las galaxias, ya que, al calentar el gas, impiden la formación de nuevas estrellas y detienen el crecimiento galáctico.

Pero esta galaxia tiene además una peculiaridad, y es que su actividad no se ve, como con otras, a través de ondas de radio. Se trata de un cuásar radiosilencioso situado a 1.300 millones de años luz y cuyo apodo proviene de las burbujas en expansión que se observan en luz visible y en radio, una de las cuales forma una protuberancia que se asemeja al asa de una taza de té. Además, la región central (con un tamaño de unos 3.300 años luz) alberga un radio jet compacto y joven que presenta una pequeña inclinación con respecto al disco de la galaxia.

Mayores impactos

Pero incluso cuando la energía que despide es más una brisa que un viento, sus efectos son mucho mayores que los que tiene un chorro más potente. «Antes se creía que los chorros de baja potencia tenían un impacto insignificante en la galaxia, pero trabajos como el nuestro muestran que, incluso en el caso de las galaxias radiosilenciosas, el chorro está redistribuyendo y perturbando el gas que tiene alrededor, lo cual tendrá asociado un impacto en la capacidad de la galaxia para formar nuevas estrellas», afirma Cristina Ramos Almeida, investigadora del IAC y coautora del estudio publicado en la revista Astronomy & Astrophysics Letters.

En concreto, sus observaciones mostraron que este «chorro compacto» y de baja potencia, no solo perturbaba la distribución y temperatura del gas circundante, sino que además lo estaba acelerando de una forma inusual. 

El equipo esperaba detectar estas condiciones extremas en las regiones impactadas a lo largo del chorro, pero, cuando analizaron las observaciones, descubrieron que este gas es turbulento y más caliente en la dirección perpendicular a la de propagación del jet.

«Esto se debe a la interacción de la burbuja producida por el chorro con el gas que tiene alrededor, al que calienta y dispersa a medida que se expande lateralmente», explica Anelise Audibert, investigadora del IAC y autora principal de este artículo. «Apoyándonos en la comparación con las simulaciones por ordenador, creemos que la orientación entre el disco frío y el chorro es un factor crucial para impulsar eficazmente estos vientos laterales», añade.

Moléculas de carbono

Estos resultados científicos los obtuvieron a través observaciones realizadas en el desierto chileno con el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), el equipo logró captar la presencia de gas denso y frío en la parte central de la galaxia Taza de Té. En particular, detectaron la emisión de moléculas de monóxido de carbono que solo pueden existir en ciertas condiciones de densidad y temperatura. 

El siguiente paso para el grupo de investigación del IAC es observar una muestra mayor de cuásares radio silenciosos con MEGARA, un instrumento instalado en el Gran Telescopio de Canarias (GTC o Grantecan). 

Las observaciones que han realizado estos investigadores del Instituto de Astrofísica de Canarias ayudarán a comprender el impacto de los chorros en el gas más tenue y caliente, y a medir los cambios en la formación estelar provocados por los vientos. Este es uno de los objetivos del proyecto QSOFEED, desarrollado por un equipo científico internacional liderado por Cristina Ramos Almeida y dedicado a investigar cómo los vientos de los agujeros negros supermasivos afectan a las galaxias que los albergan.