Descubrimiento Instituto Max Planck de Radio Astronomía

Cientos de miles de nuevas Galaxias

19 de febrero de 2019

Un grupo internacional de más de 200 astrónomos de 18 países, inlcuyendo científicos del Instituto Max Planck de Radio Astronomía en Bonn, publicaron la primera fase de un nuevo estudio de radio del cielo con una sensibilidad sin precedente, utilizando el telescopio Low Frequency Array (LOFAR). Este nuevo mapa del cielo muestra un gran número de galaxias hasta el momento desconocidas.

Estación Effelsberg LOFAR, vista desde 50 metros de altura. En el frente: Antenas de banda baja LOFAR para 10-80 MHz, en en fondo: Antenas de banda alta LOFAR para 110-240 MHZ Aumentar imagen

Estación Effelsberg LOFAR, vista desde 50 metros de altura. En el frente: Antenas de banda baja LOFAR para 10-80 MHz, en en fondo: Antenas de banda alta LOFAR para 110-240 MHZ

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La radioastronomía revela procesos en el Universo que no pueden ser percibidos con instrumentos ópticos. En esta primera parte del estudio realizado con el telescopio LOFAR, se observó un cuarto del hemisferio norte en frecuencias radiales bajas. Alrededor del 10% de esos datos ya se hicieron públicos. El estudio mapea 300.000 fuentes, la mayoría de las cuales son galaxias del Universo distante, cuyas señales de radio han viajado billones de años luz antes de llegar a la tierra.

Agujeros negros

Huub Röttgering, de la Universidad de Leiden dice: “Si tomamos un radio telescopio y miramos hacia el cielo, vemos principalmente emisiones del entorno inmediato de agujeros negros. Con LOFAR esperamos poder dar una respuesta a una cuestión apasionante: ¿De dónde vienen estos agujeros negros?” Lo que sabemos hasta el momento es que estos agujeros son comensales bastante desasordenados. Cuando cae gas sobre ellos, emiten chorros de partículas que pueden ser vistos en ondas de radio.

Philip Best, de la Unuversidad de Edimburgo, agrega: “LOFAR tiene una sensibilidad notable que nos permite ver que estos chorros están presentes en todas las galaxias más masivas, lo que implica que sus agujeros negros nunca dejan de comer.”

Cúmulos de galaxias

Los cúmulos de galaxias son conjuntos de cientos y miles de galaxias. Se ha sabido por decádas que cuando dos cúmulos se fusionan pueden producir emisiones de radio que duran millones de años luz y que se cree provienen de partículas que son aceleradas durante el proceso de fusión.

Annalisa Bonafede, de la Universidad de Bologna e INAF explica: “ Lo que estamos comenzando a ver con LOFAR es que, en algunos casos, los cúmulos de galaxias que no se fusionan también pueden producir esta emisión, aunque a un nivel muy bajo, que anteriormente era indetectable. Este descubrimiento nos indica que, además de las fusiones, existen otros fenómenos que pueden producir la aceleración de partículas en enormes escalas.”

Cúmulo de galaxias Abell 1314 en la constelación “Ursa Major” en una distancia de aproximadamente 460 millones de años luz. Las observaciones del LOFAR revelan emisiones de radio de electrones cósmicos de alta velocidad (marcados en rojo) que resultan de las colisiones con otros cúmulos de galaxias. 
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Cúmulo de galaxias Abell 1314 en la constelación “Ursa Major” en una distancia de aproximadamente 460 millones de años luz. Las observaciones del LOFAR revelan emisiones de radio de electrones cósmicos de alta velocidad (marcados en rojo) que resultan de las colisiones con otros cúmulos de galaxias. 

 

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Campos magnéticos

La precision inédita en las medidas del LOFAR permite calcular el efecto de los campos magnéticos cósmicos en ondas de radio. Investigadores de Alemania que estudiaron campos magnéticos en el halo galáctico pudieron mostrar la existencia de enormes estructuras magnéticas entre galaxias. “Los datos obtenidos con el LOFAR dan indicios de que el espacio entre galaxias podría ser completamente magnético” explica Rainer Beck del Instituto Max Planck de Radio Astronomía de Bonn.

Imágenes de alta calidad

Crear mapas del cielo en baja frecuencia lleva mucho tiempo computacional y de telescopio y requiere de grandes equipos para analizar los datos. “LOFAR produce una enorme cantidad de información – tenemos que procesar el quivalente a diez millones de DVDs en datos. Los estudios con el LOFAR fueron posibles gracias a un descubrimiento matemático del modo en que entendemos la interferometría” explica Cyril Tasse de la Estación de Radio Astronomía Nançay del Observatorio de Paris.

“Hemos estado trabajando con SURF, en los Países Bajos, para transformar de manera eficiente una enorme cantidad de datos en imágenes de alta calidad. Estas imágenes ahora son públicas y les permitirán a los astrónomos estudiar la evolución de las galaxias con un nivel de detalle sin precedentes” dice Timothy Shimwell del Instituto de Radio Astronomía de los Países Bajos (ASTRON) y de la Universidad de Leiden.

El próximo paso

Los 26 trabajos de investigación publicados en la edición especial de Astronomy & Astrophysics fueron realizados con tan sólo el primer dos porciento del estudio. El equipo apunta a producir imágenes sensibles de alta resolución de todo el cielo del hemisferio norte que revelará un total de 15 millones de fuentes de radio. “Sólo imagínense algunos de los descubrimientos que podríamos realizar en el camino. Entre ellos estarán los primeros agujeros negros masivos que se formaron cuando el Universo era sólo un “bebé”" comenta Röttgering.

 
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