Una galaxia gigante, la radiogalaxia más grande detectada hasta la fecha, ha sido descrita recientemente por científicos del Observatorio de Leiden, en los Países Bajos. Su estudio es un preprint. Es decir, no se ha publicado bajo revisión por pares. Sin embargo, en este momento sí que ha recibido ya las revisiones pertinentes y ha sido aceptado para publicarse en la revista Astronomy & Astrophysics. Podemos, por lo tanto, tomarlo con menos cautela que si siguiese sin revisar. 

Lo que describen en él es especialmente interesante, pues no solo relatan las características de este coloso del espacio, al que han bautizado como Alcioneo. También analizan lo que puede contarnos sobre este tipo de galaxias. Y es que, si bien se han detectado muchas, siguen siendo unas grandes desconocidas, pues no está claro ni cuál es el ambiente propicio para su formación, ni qué características internas las llevan a crecer tantísimo. 

Ahora, gracias a este nuevo hallazgo, sabemos algo más sobre radiogalaxias gigantes. La inmensidad del universo sigue siendo un misterio; pero, al menos, vamos colocando nuevas piezas en ese puzle infinito en el que cada nuevo descubrimiento es un pequeño gran pedazo de conocimiento. 

Una galaxia gigante en la inmensidad del universo

Alcioneo se encuentra a unos 3.000 millones de años luz de distancia de nuestro planeta. Pero no es su distancia la que resulta asombrosa. Lo increíble es ese tamaño que la convierte en una galaxia gigante.

Y es que, según las mediciones de los autores de este nuevo estudio, mide 5 megaparsecs. Esta es una unidad utilizada para medir grandes longitudes en el espacio. Pero, si lo convertimos a unidades con las que estemos más familiarizados, veremos que el tamaño de esta galaxia gigante es de 154.283.880.000.000.000.000 kilómetros o 16,3 millones de años luz. Nuestra Vía Láctea, la galaxia en la que se encuentra la Tierra, tiene unos 200.000 años luz de diámetro. Con eso nos podemos hacer una idea de las diferencias.

En definitiva, según los datos de estos científicos, es la estructura de origen galáctico más grande descubierta hasta la fecha. Se conocen varias radiogalaxias de gran tamaño, pero ninguna tan inmensa. Ahora bien, ¿qué más sabemos sobre radiogalaxias?

Colosos en el espacio

Las radiogalaxias, como su propio nombre indica, son galaxias muy luminosas en las frecuencias de radio. Que muestren luminosidad a esta frecuencia se debe a algo conocido como radiación de sincrotrón, que se da cuando las partículas con carga se mueven siguiendo una trayectoria curva a gran velocidad dentro de un campo magnético.

Constan de una galaxia anfitriona, de la que emanan chorros colosales y lóbulos de radio. Estos últimos son estructuras dobles, aproximadamente elipsoidales y a veces simétricas, que se sitúan en cada lado del núcleo activo. Tanto esto, como los chorros, parecen ser el resultado de la actividad de un agujero negro muy masivo, que se encuentra en su centro consumiendo continuamente material a su alrededor. ¿Pero por qué salen chorros si lo que está haciendo el agujero es consumir material en torno a él?

Los lóbulos de radio se han detectado en otras galaxias, como la Vía Láctea, pero no se sabe por qué en algunas llegan a ser tan grandes

Esta es una de las características típicos de los agujeros negros. Es cierto que casi nada puede escapar de ellos. Sin embargo, pueden producirse explosiones de partículas energizadas y radiación que en ocasiones logran escapar. Son conocidas como jets y, si bien no se sabe con exactitud cómo se forman, en marzo de 2021 se publicó un estudio en el que se demostraba que son precisamente la clave de su crecimiento.

Sea como sea, todo esto es algo normal en los agujeros negros. Por eso, encontrar chorros y lóbulos en las galaxias no es raro. Incluso la Vía Láctea los tiene, como bien explican en un artículo sobre este hallazgo publicado en Science Alert. Lo que no está del todo claro es por qué en algunos casos llegan a extenderse tanto como para dar lugar a una galaxia gigante, del tamaño de Alcioneo.

Los lóbulos de radio de Alcioneo. (Oei et al., arXiv, 2022)

Pistas para encontrar radiogalaxias de gran tamaño

Lo que querían los descubridores de Alcioneo cuando comenzaron su investigación era encontrar parámetros que sirvieran como pista de la presencia de una galaxia gigante.

Por eso, decidieron buscar valores atípicos en los datos recopilados por LOw Frequency ARray (LOFAR), una red interferométrica que consta de alrededor de 20.000 antenas de radio, distribuidas en 52 ubicaciones de toda Europa. Procesaron los datos obtenidos, eliminando otras fuentes de radio que pudiesen interferir con las detecciones de lóbulos de radio y, además, corrigieron posibles distorsiones ópticas.

Su galaxia anfitriona no es especialmente grande, por lo que no es un factor importante para que se forme una galaxia gigante

Y, aunque pueda parecer un paso atrás, analizaron todo manualmente, a ojo, para evitar posibles distorsiones derivadas del uso de algunas herramientas habituales. Finalmente dieron con esta galaxia gigante, pero aún les quedaba comprender la actividad de su galaxia anfitriona. Por eso, recurrieron a Sloan Digital Sky Survey, un mapa formado por imágenes profundas multicolor de un tercio del cielo y espectros para más de tres millones de objetos astronómicos. Se encuentra dentro del marco de un proyecto para la investigación del espacio realizado en el observatorio Apache Point, de Nuevo México.

Gracias a estos datos, pudieron comprobar que la anfitriona es una galaxia elíptica bastante normal, con 240.000 millones de veces la masa del Sol y un agujero negro en su centro de unas 400 millones de masas solares. No es una gran galaxia, por lo tanto. Por eso resulta curioso que haya dado lugar a una radio galaxia de las dimensiones de Alcioneo.

Visto esto, las causas de su crecimiento deben ser otras. De momento, creen que pueden tratarse de que se formen en una región del espacio que tiene una densidad más baja que el promedio, permitiendo así su expansión.  O que la interacción con la red cósmica juegue un papel en el crecimiento del objeto. El término red cósmica se usa para hacer referencia a toda la estructura del universo, como si de una telaraña se tratara. Por lo tanto, quizás los ingredientes para cocinar una galaxia gigante no estén en su semilla, sino en el medio en el que germina. De momento sigue siendo un misterio. Uno más de los muchos misterios del universo.