Impresionante observación de un acelerador cósmico de partículas

El Observatorio Chandra de Rayos X de la NASA ha observado por primera vez dos de los fenómenos más poderosos del universo, que producen partículas doblemente aceleradas

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chandra1. Fenómeno cósmico

Fenómeno cósmico

Los rayos X detectados por el Observatorio Chandra tienen forma de cometa y constituyen una clara evidencia de la colisión y fusión de los dos cúmulos.

Imagen: X-ray: NASA / CXC / SAO / R. van Weeren et al; Optical: NAOJ / Subaru; Radio: NCRA / TIFR / GMRT

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Imagen etiquetada

Imagen etiquetada que muestra la posición de agujeros negros supermasivos, las ondas de choque y los cúmulos de galaxias.

Imagen: X-ray: NASA / CXC / SAO / R. van Weeren et al; Optical: NAOJ / Subaru; Radio: NCRA / TIFR / GMRT

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chandra3. Cúmulos de galaxias

Cúmulos de galaxias

Los dos cúmulos de galaxias se encuentran a 2.000 millones de años luz de la Tierra.

Imagen: X-ray: NASA / CXC / SAO / R. van Weeren et al; Optical: NAOJ / Subaru; Radio: NCRA / TIFR / GMRT

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Forma de cometa

Imagen captada con rayos X con forma de cometa.

Imagen: X-ray: NASA / CXC / SAO / R. van Weeren et al; Optical: NAOJ / Subaru; Radio: NCRA / TIFR / GMRT

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chandra4. Señales de radio

Señales de radio

Las partículas doblemente aceleradas producen espirales gigantes de radioemisiones.

Imagen: X-ray: NASA / CXC / SAO / R. van Weeren et al; Optical: NAOJ / Subaru; Radio: NCRA / TIFR / GMRT

Alec Forssmann

6 de enero de 2017

Dos de los fenómenos más poderosos del universo, un agujero negro supermasivo y la colisión de cúmulos gigantes de galaxias, han sido observados por primera vez claramente relacionados en un mismo sistema y creando un magnífico acelerador cósmico de partículas, según reveló ayer el Observatorio Chandra de Rayos X, perteneciente a la NASA. Los astrónomos han combinado información obtenida por este satélite artificial y por observatorios radioastronómicos ubicados en la India o Estados Unidos y han comprobado qué ocurre cuando una concentración de dos cúmulos enormes de galaxias arrastra materia expulsada por un agujero negro gigante.

Las partículas doblemente aceleradas producen espirales gigantes de radioemisiones

El formidable fenómeno ha sido observado en dos cúmulos de galaxias colisionando: Abell 3411 y Abell 3412, localizados a 2.000 millones de años luz de la Tierra. Los rayos X detectados por el Observatorio Chandra tienen forma de cometa y constituyen una clara evidencia de la colisión y fusión de los dos cúmulos. Esta apariencia fantasmagórica se produce por el gas caliente de un cúmulo surcando el gas caliente de otro cúmulo. Al menos un agujero negro gigante giratorio en uno de los cúmulos produce un embudo magnético rotatorio y los potentes campos electromagnéticos asociados a esta estructura aceleran parte del gas que fluye por los alrededores. Estas partículas aceleradas en eyección se aceleran de nuevo al encontrarse con ondas de choque producidas por la colisión de nubes masivas de gas asociadas a los cúmulos de galaxias.

"Es casi como lanzar un cohete hacia la órbita terrestre de baja altura para después salir disparado fuera del Sistema Solar por una segunda propulsión", dice Felipe Andrade-Santos, coautor del estudio. "Estas partículas se encuentran entre las más energéticas que se han observado en el universo, gracias a la doble inyección de energía", agrega. El equipo de investigación ha determinado que, mientras las ondas de choque viajan a través del cúmulo durante cientos de millones de años, las partículas doblemente aceleradas producen espirales gigantes de radioemisiones.