Una galaxia espiral que no sigue las reglas
Los cúmulos de galaxias contienen cientos de galaxias en una gran variedad de formas y tamaños, que van desde galaxias enanas irregulares hasta elípticas gigantes. El miembro más luminoso de un cúmulo se conoce como el cúmulo de galaxias más brillante. Cada cúmulo de galaxias más brillante es diferente, pero hay algunas propiedades que tienden a tener en común: la mayoría de las galaxias de cúmulo más brillantes se encuentran en el mismo centro de su cúmulo anfitrión y son galaxias grandes y elípticas, que contienen poco gas y forman muy pocas estrellas nuevas. .
 |
| La galaxia UGC 2885 puede ser la galaxia más grande del universo local. Es 2,5 veces más ancha que nuestra Vía Láctea y contiene 10 veces más estrellas. Esta galaxia está a 232 millones de años luz de distancia, ubicada en la constelación norte de Perseo. Crédito: NASA, ESA y B. Holwerda (Universidad de Louisville). |
La razón por la que la mayoría de los cúmulos de galaxias más brillantes se ven tan similares es bien conocida, ya que se cree que estas grandes galaxias se forman a través de una serie de fusiones de galaxias. Estos son eventos cósmicos violentos que aumentan lentamente el tamaño de la galaxia, al tiempo que destruyen cualquier disco delicado o brazos espirales que pueda tener la galaxia (haga clic aquí para ver una simulación de dos galaxias espirales fusionadas). Además, las fusiones pueden hacer que se expulse gas de una galaxia, lo que da como resultado los cúmulos de galaxias más brillantes, apagados y pobres en gas que vemos hoy.
Sin embargo, el artículo de hoy presenta un giro emocionante a esta historia al presentar datos de tres cúmulos de galaxias que no parecen seguir esta tendencia, incluido un cúmulo de galaxias más brillante que no encaja en absoluto con nuestras teorías actuales.
Espirales sospechosas
Los autores comienzan presentando siete galaxias espirales superluminosas, una clase recientemente descubierta de galaxias enormes con formas espirales o lenticulares. El gran tamaño de estas galaxias es lo que motiva la pregunta principal del artículo de hoy: ¿podrían estas galaxias espirales superluminosas ser realmente los cúmulos de galaxias más brillantes, a pesar de no parecerse a ellas?
Para responder a esto, podemos observar la cantidad de radiación de rayos X que rodea a estas galaxias. Los rayos X son emitidos por el medio intracúmulo, una vasta nube de gas increíblemente caliente que llena un cúmulo, ocupando el espacio entre las galaxias: si un cúmulo fuera un delicioso panecillo con chispas de chocolate, el medio intracúmulo sería el pastel, lleno de chispas de chocolate. galaxias Usando el telescopio de rayos X XMM-Newton, los autores no encontraron emisión de rayos X alrededor de dos de sus galaxias. Sin embargo, como muestra la Figura 1, los cinco restantes tienen grandes cantidades de rayos X que se producen cerca. Esto indica la presencia del medio intracúmulo, lo que significa que estas galaxias están cerca de un cúmulo de galaxias.
Es inusual encontrar galaxias espirales dentro de cúmulos, pero no es insólito. Sin embargo, lo que hace que este trabajo sea tan emocionante es que en tres de estos cúmulos, no hay una sola galaxia que sea más brillante que la espiral superluminosa; en otras palabras, son el cúmulo de galaxias más brillante. Finalmente, una de estas galaxias (J16273 en la Figura 1) no solo es la galaxia más brillante del cúmulo, sino que se encuentra directamente en el centro del cúmulo, ¡exactamente en la posición en la que normalmente esperaríamos encontrar una galaxia del cúmulo más brillante!
 |
| Figura 1: Observaciones de rayos X de la región que rodea a cada una de las siete galaxias de disco superluminoso. Las regiones de mayor emisión de rayos X se representan con un color más claro, y el centro de cada región de rayos X (es decir, el centro del grupo) está marcado con una cruz verde. El círculo verde muestra la posición de cada galaxia de disco superluminoso. Tenga en cuenta que las dos galaxias en la parte inferior derecha (J11380 y J09354) no tienen cúmulos asociados, y que la galaxia superior izquierda (J16273) está ubicada en el centro de su cúmulo. [Adaptado de Bogdán et al. 2022] |
Fusiones de galaxias, pero no como las conoces
El hecho de que J16273 sea la galaxia más brillante de un cúmulo y viva justo en el centro del cúmulo hace que parezca una galaxia de cúmulo bastante brillante. Sin embargo, los cúmulos de galaxias más brillantes son elípticos debido a la gran cantidad de fusiones de galaxias que experimentan. ¿Cómo podemos explicar por qué este es tan diferente de todos los que hemos visto antes?
Sorprendentemente, una explicación son las propias fusiones. Los autores sugieren que J16273 era anteriormente un cúmulo de galaxias regular, elíptica y brillante que se fusionó recientemente con una galaxia más pequeña rica en gas. En las condiciones adecuadas, esta fusión podría hacer girar la galaxia elíptica, con los restos de la galaxia rica en gas formando un nuevo disco giratorio.
Para comprender realmente estas galaxias espirales gigantes, el trabajo futuro deberá analizar muchas más que solo siete de ellas. Los autores reconocen esto y sugieren que eROSITA, un estudio de rayos X en curso del cielo, podrá observar muchas más de estas galaxias y determinar si viven en cúmulos, grupos o solas. eROSITA debe publicar sus primeros datos a fines de 2022 y debería ayudarnos a resolver el misterio de cómo estas enormes espirales terminaron en lugares que nunca esperábamos encontrar.
Astrobita original editado por Katy Proctor.
Título: Detection of a Superluminous Spiral Galaxy in the Heart of a Massive Galaxy Cluster
Autores: Ákos Bogdán et al.
Institución del autor: Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian
• Publicado en AASNova el 5 de abril del 2022, enlace publicación.
