10 de abril de 2007

Estaría explicado el misterio de brazos espirales anómalos de M106

Imagen: Rayos X: NASA/CXC/Univ. of Maryland/A.S. Wilson et al. IR: NASA/JPL-Caltech; VLA & NRAO/AUI/NSF

Astrónomos de la Universidad de Maryland, Estados Unidos informan que usando cuatro observatorios espaciales han podido descifrar un misterio que perduró durante 45 años: los brazos espirales fantasmagóricos de la galaxia M106. Este equipo de científicos liderados por Tyhuan Yang, utilizó las capacidades únicas de los observatorios de la NASA: Chandra y Spitzer, así como del XMM-Newton de la Agencia Espacial Europea ESA y datos obtenidos a lo largo de una década por el Hubble.

M106, también conocida como NGC 4258, es una galaxia espiral localizada a 23,5 millones de años luz de la Tierra, en dirección de la constelación Canes Venatici. En imágenes en luz visible, tiene dos brazos prominentes que emanan de su núcleo brillante y tienen forma de espiral hacia afuera. Los brazos son dominados por la presencia de estrellas brillantes y jóvenes que hacen brillar el gas presente dentro de los brazos.

Andrew Wilson del equipo de astrónomos, señala "Pero en imágenes de radio y rayos X, se aprecian dos brazos adicionales que dominan las fotos y aparecen de forma fantasmagórica entre los brazos más grandes", por lo que también se le denominan "brazos anómalos" y consisten mayormente de gas.

"La naturaleza de estos brazos anómalos es un misterio que tiene largo tiempo sin desentrañarse en Astronomía" señala Yang, y agrega "eran un misterio desde su descubrimiento a comienzos de la década de 1960".

Por el análisis realizado a los datos obtenidos por XMM-Newton, Spitzer y Chandra, Yang, Bo li, Wilson y Christopher Reynolds, todos de la Universidad de Maryland, han confirmado las sospechas iniciales de que estos brazos fantasmagóricos representan regiones de gas que son violentamente calentadas por ondas de choque.

Previamente, algunos astrónomos habían sugerido que estos brazos anómalos eran chorros de partículas lanzadas por un agujero negro supermasivo del núcleo de M106. Pero observaciones en ondas de radio tomadas por el VLBA y el VLA, posteriormente identificaron otro par de chorros que se originaban en el núcleo. "Lo que hace altamente improbable que un núcleo de galaxia activo (AGN) pueda tener más de un par de chorros" señala Yang.

En 2001, Wilson, Yang y Gerarl Cecil, de la Universidad de North Carolina, notaron que los dos chorros estaban inclinados 30 grados con respecto al disco de la galaxia. Y si se proyectan verticalmente estos chorros hacia el disco, se alinean perfectamente con los brazos anómalos. Calcular que este alineamiento no fue al azar, Wilson, Yang y Cecil propusieron que los chorros calientan el gas en su línea de viaje, formando una "capullo en expansión". Debido a que los chorros están cercanos al disco de M106, el capullo de gas es calentado en el disco y genera ondas de choque, calentando el gas a millones de grados y causando la radiación brillante en rayos X y en otras longitudes de onda.

Para probar esta idea, Yang y sus colegas observaron los espectros de los archivos de XMM-Newton. Gracias a la supersensibilidad del XMM-Newton, el equipo de científicos pudo medir la temperatura del gas en los brazos anómalos y pudo ver cómo los rayos X del gas eran absorbidos en el camino por el material que interviene.

"Una de las predicciones de este escenario es que los brazos anómalos son expulsados gradualmente hacia afuera del plano del disco galáctico por el gas calentado por los chorros" dice Yong. El espectro del XMM-Newton mostró que los rayos X son absorbidos más fuertemente en dirección al brazo Noroeste que el brazo Sudeste. Los resultados sugieren fuertemente que el brazo Sudeste está parcialmente cercano al disco de M106 y el brazo Noroeste está parcialmente del lado lejano".

Los científicos notaron que estas observaciones muestran claramente consistencias con este escenario. La confirmación de esta interpretación ha sido recientemente probada por observaciones en los archivos del telescopio Spitzer, que en infrarrojo, muestra claramente que la emisión que viene del brazo Noroeste es absorbida por el gas caliente y el polvo del disco galáctico. El Chandra indica que el gas es "chocado" por la interacción de los dos chorros.

Este trabajo aparecerá en el número del 10 de mayo de 2007 del Astrophysical Journal.

(saa)

Más información en:
http://www.nasa.gov/