Ciencia 

Encuentran un enigmático «puente» de ondas de radio entre 2 lejanos cúmulos de galaxias

En el Cosmos, todo está conectado con todo. La materia tiende a acumularse formando estrellas, que se unen para formar galaxias, que por su parte se reúnen para formar conjuntos, cúmulos y super cúmulos de miles de miembros. Mas tampoco los escandalosos supercúmulos galácticos están apartados unos de otros.

Al contrario, todos están conectados por largas «autopistas» de plasma, que recorren las inmensas y supuestamente vacías distancias (aun de cientos y cientos de millones de años luz) que hay entre un cúmulo y otro. Esta suerte de «carreteras interespaciales», que los científicos llaman filamentos, tejen a lo largo y ancho del Cosmos lo que es conocido como «la telaraña galáctica», una enorme red universal donde la materia se concentra en los nodos, y los nodos se unen, como en una telaraña, a través de los filamentos.

Durante esta red de autopistas universal, un número innumerable de electrones circula de forma continua prácticamente a la velocidad máxima que la naturaleza permite: trescientos km/s, la velocidad de la luz. Mas aun de esta manera, las partículas solo son capaces de recorrer una fracción de uno de esos filamentos ya antes de quedarse sin energía y descomponerse. O bien cuando menos de esta forma es en la mayor parte de ocasiones.

En verdad, un equipo de astrónomos que estudiaba el filamento que une 2 cúmulos de galaxias, Abell trescientos noventa y nueve y Abell cuatrocientos uno, que están además de esto en proceso de colisión, descubrió un extraño flujo de electrones que no cumple esas «reglas de tráfico» espacial. En la «carretera» que une los 2 cúmulos, de hecho, los estudiosos descubrieron un largo «puente» de emisiones de ondas de radio, creado por partículas cargadas, recorriendo una distancia de diez millones de años luz. Algo que, simplemente, no debería existir.

Campo imantado
Conforme explican los científicos en una investigación publicado esta semana en Science, el origen de esta anomalía puede ser un enclenque mas turbulento campo imantado que se extiende entre los 2 cúmulos de galaxias y que actúa como un poderoso acelerador de partículas, con la fuerza suficiente para impulsar a los electrones diez veces más lejos de lo que en general serían capaces de viajar. Es la primera vez que se descubre un campo imantado entre 2 conjuntos de galaxias.

Hasta el momento, se habían medido campos imantados en objetos concretos, como galaxias o bien aun cúmulos, mas jamás a escalas mayores. Conforme explica Federica Govoni, Del Instituto Nacional Italiano de Astrofísica, que ha dirigido la investigación, se trata de la primera vez que se observa un campo imantado recorriendo un filamento galáctico, y eso podría mudar nuestra entendimiento de de qué manera se aceleran las partículas, aun en distancias impresionantemente largas y que no se creían posibles hasta el momento.

«Se trata de un campo imantado muy enclenque, cerca de miles y miles de veces más enclenque que el de la Tierra», explica Govoni. Mas pese a ello puede ser todavía suficientemente intenso para producir ondas de choque capaces de apresurar las partículas durante distancias increíbles.

Choque futuro
A cerca de mil millones de años luz de la Tierra, Abell trescientos noventa y nueve y Abell cuatrocientos uno son 2 cúmulos de galaxias vecinos, con centenares de miles de galaxias individuales cada uno de ellos. Y se están acercando el uno al otro, de manera que en unos pocos miles y miles de millones de años más los dos van a chocar y se fusionarán en un cúmulo mucho mayor. De momento, no obstante, están todavía separados por una distancia de diez millones de años luz, y conectados por medio de la previamente mentada «autopista de plasma».

El «puente» de emisiones de radio entre un cúmulo y otro fue detectado usando una red de telescopios llamada LOFAR (Low Frecuency Array). «Esta emisión -escriben los autores en su artículo- precisa de una población de electrones relativistas (que viajen prácticamente a la velocidad de la luz) y de un campo imantado situado en un filamento entre los 2 conjuntos de galaxias».

Para intentar descubrir de qué forma debería marchar este extraño proceso, los científicos hicieron una serie de simulaciones informáticas. Y descubrieron que aun un campo imantado parcialmente enclenque podría crear ondas de choque con la potencia precisa para imprimir más aceleración a los electrones de gran velocidad. Un «empujón extra» capaz de sostenerlos en movimiento durante todo el filamento.

Pese a todo, estas conclusiones no son más que una explicación posible y que no soluciona todavía el misterio. Naturalmente, la investigación prosigue.

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