Poderoso pero solitario: el distante quásar quedó solo en su grupo

 Un poderoso Cuásar está emitiendo enormes jets de energía que ha sido observado en detalle por el observatorio espacial de rayos X Chandra

Skycr

Mirando el cielo nocturno a simple vista, solo podemos ver una parte infinitesimal de lo que contiene el Universo, y la mayor parte ni siquiera se puede “ver”. Las longitudes de onda de radio nos han regalado algunas de las fuentes astronómicas más fascinantes: núcleos galácticos activos de radio fuerte en los centros de las galaxias, que pueden producir chorros que se extienden mucho más lejos de la propia galaxia óptica.

3C 297, Crédito etiquetado: rayos X: NASA/CXC/Univ. de Turín/V. Missaglia et al.; Óptica: NASA/ESA/STScI & Observatorio Internacional Gemini/NOIRLab/NSF/AURA; Infrarrojo: NASA/ESA/STScI

Las fuentes de radio más poderosas en el hemisferio norte se enumeran en un catálogo bien estudiado, el Tercer Catálogo de Cambridge (3C), que contiene la fuente que investigamos con observaciones de múltiples longitudes de onda: 3C 297. Esta fuente parecía muy intrigante en las observaciones realizadas con Chandra en 2016. Por lo tanto, solicitamos más tiempo para investigar mejor las características que descubrimos gracias a esta primera observación breve, como el gas caliente que emite rayos X alrededor de nuestra fuente.

Astrofísicos inspeccionan las llamaradas de rayos gamma del blazar 3C 279

Este misterioso blazar ha estado emitiendo descomunales chorros de rayos gamma los cuales han sido detectados en la Tierra y ha levantado la sospecha por parte de los astrofísicos

Esta fuente está muy lejos de nosotros y, por lo tanto, muy lejos en el pasado. Las observaciones ópticas, de radio y de rayos X fueron cruciales para dibujar la imagen completa de una fuente astronómica tan poderosa y antigua. Al comienzo de este viaje, queríamos investigar si esta fuente estaba alojada en un cúmulo de galaxias, es decir, el conjunto de 100 galaxias o más. En ese momento de la evolución del universo, los cúmulos de galaxias todavía se están formando y las observaciones de rayos X pueden usarse no solo para identificar un cúmulo de galaxias a través del brillo del gas caliente que contienen, sino también para verificar si se están produciendo fusiones con otros cúmulos o no.

Además, poderosas fuentes de radio nos dicen dónde buscar cúmulos de galaxias a grandes distancias de la Tierra. Pero ahí viene la contradicción: la detección de gas caliente con Chandra apuntaba hacia la presencia de un cúmulo de galaxias, es decir, esperábamos que alrededor de 100 o más galaxias deberían estar alrededor de 3C 297. Los datos ópticos revelaron, en cambio, que no había galaxias.

Por lo tanto, creemos que hemos observado un llamado “grupo fósil”, es decir, un sistema con una cantidad de rayos X que es típica para un grupo de galaxias. Los grupos de galaxias son conjuntos de decenas de galaxias (no cientos como en los cúmulos de galaxias), que se denominan “fósiles” cuando observamos una única galaxia elíptica gigante aislada sin compañeras. Los compañeros, de hecho, se fusionaron para formar una entidad en el universo primitivo. Esta es la primera vez que se observa un grupo fósil a una distancia tan grande de nosotros.

Además de toda la emocionante ciencia que realizamos, este trabajo también es una maravillosa colaboración internacional y muestra el valor de la perseverancia y el trabajo duro. De hecho, acabábamos de completar nuestra preparación para las observaciones ópticas con el telescopio Gemini para probar si la galaxia elíptica gigante tenía compañeros cuando golpeó la pandemia y cerraron los telescopios. El primer programa caducó sin datos científicos y la presentación de la segunda propuesta no tuvo éxito. ¡Luego aplicamos (por tercera vez) al programa de respuesta rápida en Gemini North y finalmente obtuvimos datos científicos! Mientras tanto, las observaciones de Chandra se entregaron en más de dos años.