NGC 2207, IC 2163, fusión de galaxias genera ULXs.

Una fusión galáctica genera una impresionante pantalla de luz.
Imagen compuesta de NGC 2207 e IC 2163 en rayos X, infrarrojos y luz visible.

En esta época del año, hay un montón de reuniones a menudo decoradas con luces festivas. Cuando las galaxias se reúnen, existe la posibilidad de un espectáculo de luz espectacular como es el caso con NGC 2207 e IC 2163

Situada a unos 130 millones de años luz de la Tierra, en la constelación de Canis Major, este par de galaxias espirales ha sido atrapado en un encuentro pastoral. NGC 2207 e IC 2163 han recibido tres explosiones de supernova en los últimos 15 años y han producido una de las colecciones más abundantes de luces de rayos X super brillantes conocidas. Estos objetos especiales conocidos como "fuentes ultraluminosas de rayos X" (ULXs) han sido encontrados usando datos del Observatorio de Rayos X Chandra de la NASA.

El telescopio Hubble de la NASA/ESA.
Como en nuestra galaxia de la Vía Láctea, NGC 2207 e IC 2163 están rociados con muchos sistemas estelares conocidos como binarios de rayos X, que consisten en una estrella en una órbita estrecha alrededor de una estrella de neutrones o un agujero negro de "masa estelar". La fuerte gravedad de la estrella de neutrones o agujero negro extrae materia de la estrella compañera, como esta materia cae hacia la estrella de neutrones o agujero negro, se calienta a millones de grados generando rayos X.

Las ULX tienen rayos X mucho más brillantes que la mayoría de los binarios de rayos X "normales". La verdadera naturaleza de ULXs todavía se debate, pero es probable que sea  un tipo peculiar de rayos X binario. Los agujeros negros en algunos ULXs pueden ser más pesados ​​que los agujeros negros de masa estelar y podrían representar una hipótesis, pero aún no confirmada, categoría de masa intermedia de agujeros negros.

Esta imagen compuesta de NGC 2207 e IC 2163 contiene datos de Chandra en datos de luz óptica rosa del Telescopio Espacial Hubble en rojo, verde y azul (que aparecen como azul, blanco, naranja y marrón) y datos infrarrojos del Espacio Spitzer Telescopio en rojo.

El telescopio espacial Chandra de la NASA.

La nueva imagen de Chandra contiene aproximadamente cinco veces más tiempo de observación que los esfuerzos anteriores para estudiar ULXs en este par de galaxias. Los científicos ahora cuentan con un total de 28 ULX entre NGC 2207 e IC 2163. Doce de estos varían en un lapso de varios años, incluyendo siete que no se detectaron antes porque estaban en una fase "tranquila" durante observaciones anteriores.

Los científicos involucrados en el estudio de este sistema observan que hay una fuerte correlación entre el número de fuentes de rayos X en diferentes regiones de las galaxias y la velocidad a la que las estrellas se están formando en estas regiones. La imagen compuesta muestra esta correlación a través de fuentes de rayos X concentradas en los brazos espirales de las galaxias, donde se sabe que se están formando grandes cantidades de estrellas. Esta correlación también sugiere que la estrella compañera en los sistemas binarios es joven y masiva.

Las galaxias que chocan como este par son bien conocidas para contener la formación estelar intensa. Durante la colisión se forman ondas de choque, como los auges sónicos de aviones supersónicos, lo que lleva al colapso de las nubes de gas ya la formación de cúmulos estelares. De hecho, los investigadores estiman que las estrellas asociadas con los ULX son muy jóvenes y pueden tener sólo unos 10 millones de años. En contraste, nuestro Sol está a mitad de su vida útil de 10 billones de años. Por otra parte, el análisis demuestra que las estrellas de varias masas se están formando en este par de galaxias a una velocidad equivalente a formar 24 estrellas la masa de nuestro sol por año. En comparación, se espera que una galaxia como nuestra Vía Láctea genere nuevas estrellas a una tasa equivalente a sólo uno o tres nuevos soles cada año.

El telescopio de infrarrojos Spitzer de la NASA.

Un documento que describe estos resultados ha sido aceptado para su publicación en The Astrophysical Journal y está disponible en línea. Los autores del trabajo son Stefano Mineo del Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica en Cambridge, MA; Saul Rappaport del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) en Cambridge, MA; Alan Levine del MIT; David Pooley de la Universidad Estatal de Sam Houston en Huntsville, TX; Benjamin Steinhorn de la Escuela de Medicina de Harvard en Boston, MA, y Jeroen Homan del MIT.

El Centro de Vuelo Espacial Marshall de la NASA en Huntsville, Alabama, administra el programa de Chandra para la Dirección de Misión Científica de la NASA en Washington. El Smithsonian Astrophysical Observatory en Cambridge, Massachusetts, controla la ciencia de Chandra y las operaciones de vuelo.

Crédito:
Rayos X: NASA / CXC / SAO / S.Mineo y otros, 
Óptica: NASA / STScI, 
Infrarrojos: NASA / JPL-Caltech

Publicado en Chandra el 11 de diciembre de 2.014.