La nave espacial XRISM de la NASA ha medido los vientos que surgen de la galaxia con estallido estelar Messier 82 (M82) a una asombrosa velocidad de 2 millones de millas por hora (3,21 millones de kilómetros por hora). Este descubrimiento confirma teorías sostenidas desde hace mucho tiempo sobre cómo la formación de estrellas impulsa poderosas salidas galácticas, pero también resalta discrepancias clave que los astrónomos ahora están luchando por explicar.
La “galaxia del cigarro” y sus salidas extremas
M82, ubicada a 12 millones de años luz de distancia en la constelación de la Osa Mayor, es una “galaxia con estallido estelar”, lo que significa que produce estrellas a un ritmo diez veces mayor que nuestra propia Vía Láctea. Esta intensa formación estelar alimenta una actividad extrema en el núcleo de la galaxia, expulsando gas y polvo sobrecalentados en vientos colosales que se extienden a lo largo de 40.000 años luz. Estos vientos han sido observados por múltiples telescopios, incluidos Hubble, James Webb, Chandra y Spitzer.
La pregunta principal que impulsó esta última investigación fue si estos flujos de salida están directamente relacionados con la rápida formación estelar y la actividad de supernova en el centro de la galaxia. La respuesta parece ser sí, pero con una complejidad sorprendente.
Medidas innovadoras de XRISM
Utilizando su instrumento Resolve, XRISM detectó radiación de rayos X emitida por hierro sobrecalentado en el núcleo de M82. Esto reveló temperaturas que alcanzan los 45 millones de grados Fahrenheit (25 millones de grados Celsius), calor que genera una tremenda presión hacia el exterior. Estas mediciones confirman que las ondas de choque de la formación estelar y las supernovas efectivamente están impulsando los vientos, pero las velocidades observadas exceden las predicciones de algunos modelos existentes.
“No teníamos la capacidad de medir las velocidades necesarias para probar la hipótesis… Ahora vemos que el gas se mueve incluso más rápido de lo que predicen algunos modelos”. – Erin Boettcher, Universidad de Maryland y Centro de vuelos espaciales Goddard de la NASA.
Un rompecabezas de masa faltante
El equipo descubrió que M82 expulsa el equivalente a siete soles de material por año. Sin embargo, los datos de XRISM sugieren que sólo cuatro de esas masas solares se tienen en cuenta en el viento observado. ¿A dónde van las tres masas solares restantes?
Los investigadores teorizan que estos podrían estar escapando como gas caliente a través de otros mecanismos, o que los modelos actuales subestiman la tasa total de salida. La discrepancia es significativa, ya que desafía la integridad de nuestra comprensión de las galaxias con formación estelar.
Implicaciones para la evolución galáctica
Los hallazgos de XRISM están obligando a los científicos a perfeccionar su comprensión de cómo funcionan las galaxias con formación estelar. Algunos modelos existentes se remontan a la década de 1980 y estos nuevos datos brindan una oportunidad muy necesaria para validarlos o revisarlos.
La investigación también arroja luz sobre la conexión entre los vientos galácticos y los rayos cósmicos. Las mismas fuerzas que impulsan estos flujos de salida probablemente también aceleren las partículas de alta energía, lo que sugiere que las galaxias con formación de estrellas pueden ser fuentes importantes de rayos cósmicos.
Las observaciones en curso de XRISM serán cruciales para resolver el rompecabezas de la masa faltante y construir modelos más precisos de galaxias con formación estelar, lo que potencialmente revelará nuevos conocimientos sobre la evolución galáctica.
