La académica del Departamento de Física de la Universidad de Santiago, Valeria Olivares, junto a un equipo de astrónomos internacionales, logró establecer que existe una correlación entre el brillo superficial del gas caliente y cálido de los filamentos en el centro de los cúmulos de galaxias.
El descubrimiento, publicado por la revista Nature Astronomy, permitió comprender el origen de dichos filamentos gaseosos, un gas de gran importancia debido a que representa el reservorio inicial para la alimentar el agujero negro supermasivo y la formación de estrellas.
La descubierta correlación de filamentos coincide de manera notable y misteriosa con el patrón observado en las colas de galaxias medusa, revelando una inesperada conexión entre estos fenómenos cósmicos.
Durante su trabajo de observación, la académica notó esta relación en varios centros de cúmulos de galaxias, lugar donde se encuentran las más masivas del universo y que albergan los agujeros negros con millones o decenas de miles de millones de masas solares.
La investigación respaldó los modelos teóricos que indicaron que los filamentos se forman mediante la interacción entre las erupciones en forma de jet del agujero negro supermasivo, el cual libera gran cantidad de energía y turbulencia, y el plasma caliente circundante. Este proceso permite la formación de estructuras filamentosas compuestas tanto de gas ionizado caliente como de gas más frío. El gas frío posteriormente cae hacia el centro del cúmulo galáctico, alimentando al agujero negro supermasivo. La liberación de energía en forma de jets, producida por la alimentación del agujero negro supermasivo, resulta fundamental para comprender la historia evolutiva y la regulación de las propiedades de estos filamentos.
El trabajo investigativo fue una colaboración de un equipo internacional de expertos en observaciones ópticas y de rayos X de diferentes países como Australia, Canadá, Estados Unidos e Italia. La Dra. Olivares afirmó que “esto permite demostrar la importancia de las observaciones en diferentes longitudes de ondas y la comunicación entre diversas comunidades científicas”.
Anteriormente, se había observado una relación entre el gas caliente en rayos X y el gas cálido en algunos cúmulos de galaxias, los filamentos en rayos X no se habían podido aislar hasta ahora. A través de este hallazgo, la doctora en Astrofísica del Observatorio de París logró cuantificar y confirmar la existencia de una fuerte correlación entre ambas fases del gas. Este avance fue posible gracias a una técnica innovadora que permitió aislar los filamentos en la longitud de rayos X mediante observaciones del telescopio espacial Chandra, lo que condujo al descubrimiento de dicha correlación.
Este trabajo pudo realizarse gracias a la alta resolución espacial y sensitividad de las observaciones del Very Large Telescope (VLT), ubicado en el cerro Paranal en el norte de Chile, que posee un innovador instrumento astronómico que permite crear vistas en 3D del Universo llamado MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer).
La herramienta utiliza 24 espectrógrafos para separar la luz en los distintos colores que la componen con el fin de crear tanto imágenes como espectros de regiones seleccionadas del cielo.
"Logramos identificar filamentos más tenues y observar una gama más amplia de estas estructuras, para así establecer una correlación entre el gas caliente y el gas cálido”, puntualizó la investigadora de la NASA NPP fellow.