La NASA identifica un fenómeno insólito oculto en el corazón de una galaxia
Investigadores de la NASA han descubierto un caso desconcertante de un agujero negro que parece estar “de lado” y que gira en una dirección inesperada con relación a la galaxia que lo rodea. La galaxia, denominada NGC 5084, es conocida desde hace años, pero el secreto de la posición transversal de su agujero negro central yacía oculto en antiguos archivos de datos. Este descubrimiento fue posible gracias a las nuevas técnicas de análisis de imágenes desarrolladas en el Centro de Investigación Ames de la NASA en Silicon Valley, California, para examinar desde una nueva perspectiva los datos de archivo del Observatorio de rayos X Chandra de esta agencia.
Nuevas técnicas para revelar secretos ocultos
Mediante los nuevos métodos, astrónomos del centro Ames encontraron de forma inesperada cuatro largas columnas de plasma( gas caliente y cargado eléctricamente) que emanaban de NGC 5084. Un par de columnas de plasma se extienden por encima y por debajo del plano de la galaxia. Un sorprendente segundo par, que forma una figura de “X” con el primero, se encuentra en el mismo plano de la galaxia. No es frecuente observar columnas de gas caliente en las galaxias, y por lo general solo están presentes una o dos columnas.
El método que revela tales características inesperadas de la galaxia NGC 5084 fue desarrollado por Alejandro Serrano Borlaff, científico investigador del centro Ames, y sus colegas con el fin de detectar emisiones de rayos X de bajo brillo en los datos del telescopio de rayos X más poderoso del mundo. Lo que vieron en los datos de Chandra les pareció tan extraño que de inmediato comenzaron a trabajar para confirmarlo, investigando a fondo en los archivos de datos de otros telescopios y solicitando nuevos datos a dos observatorios terrestres.
Un descubrimiento posible gracias a datos antiguos
El sorprendente segundo conjunto de columnas de gas era una pista sólida de que esta galaxia albergaba un agujero negro supermasivo, pero podría haber tenido otras explicaciones. Los datos archivados del telescopio espacial Hubble de la NASA y del conjunto de antenas del observatorio Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA, por sus siglas en inglés) en Chile revelaron entonces otra peculiaridad de NGC 5084: un pequeño disco interno de polvo que gira alrededor del centro de la galaxia. Esto también sugería la presencia de un agujero negro y, sorprendentemente, el disco giraba sobre su eje en un ángulo de 90 grados con respecto a la rotación de la galaxia en general: el disco y el agujero negro están, en cierto sentido, de lado.
Los análisis de seguimiento de NGC 5084 permitieron a los investigadores examinar la misma galaxia utilizando una amplia franja del espectro electromagnético: desde la luz visible, vista por Hubble, hasta longitudes de onda más largas observadas por ALMA y por el conjunto de radiotelescopios del Expanded Very Large Array del Observatorio Nacional de Radioastronomía situado cerca de Socorro, Nuevo México.
“Fue como ver la escena de un crimen bajo diferentes tipos de luz”, dijo Borlaff, quien también es el primer autor del artículo científico que informa sobre este descubrimiento. “Al juntar todas las imágenes, se reveló que NGC 5084 ha cambiado mucho en su pasado reciente”.
Fue como ver la escena de un crimen bajo diferentes tipos de luz
Alejandro Serrano Borlaff
Científico investigador de la NASA
“Detectar dos pares de columnas de rayos X en una galaxia es algo excepcional”, añadió Pamela Marcum, astrofísica del centro Ames y coautora del descubrimiento. “La combinación de su estructura inusual en forma de cruz y el disco de polvo ‘torcido’ nos da una información única sobre la historia de esta galaxia”.
Por lo general, los astrónomos esperan que la energía de rayos X que emiten las galaxias grandes se distribuya de manera uniforme en una figura de forma generalmente esférica. Cuando no sucede esto, como cuando se concentran en un conjunto de columnas de rayos X, ellos saben que un evento importante, en algún momento, ha perturbado a la galaxia.
Entre los posibles momentos dramáticos en la historia de NGC 5084 que podrían explicar su agujero negro perpendicular y su doble conjunto de columnas estarían una colisión con otra galaxia y la formación de una chimenea de gas sobrecalentado que se habría escapado desde arriba y abajo del plano galáctico.
Harán falta más estudios para determinar qué evento o eventos condujeron a la extraña estructura actual de esta galaxia. Pero ya está claro que la arquitectura nunca antes vista de NGC 5084 fue descubierta solo gracias a los datos de archivo, algunos con casi tres décadas de antigüedad, en combinación con nuevas técnicas de análisis.
El artículo científico que presenta esta investigación fue publicado el 18 de diciembre en The Astrophysical Journal. El método de análisis de imágenes desarrollado por el equipo, llamado Amplificación Selectiva de Señales Astronómicas Ultraruidosas (SAUNAS, por sus siglas en inglés) fue descrito (en inglés) en The Astrophysical Journal en mayo de 2024.