RADIOGALAXIAS

 Ángel A. González Coroas

 

Se llama radiogalaxia a aquella galaxia que irradia energía con gran potencia en forma de ondas de radio o radioondas (radiación electromagnética con longitudes de onda mayores a las de la luz visible e infrarroja). Todas las galaxias, incluso las galaxias espirales normales como la nuestra, la Vía Láctea, emiten radioondas. Una radiogalaxia emite entre 1.000 y 100 millones de veces más radioenergía por unidad de tiempo que una galaxia normal. Una radiogalaxia elíptica típica emite ondas de radio desde una región compacta situada en su centro, llamada radionúcleo, y desde dos regiones enormes con forma de pera, llamadas radiolóbulos, que se extienden simétricamente a lo largo del eje más corto de la galaxia.

 

Las radiogalaxias más potentes son galaxias elípticas. Las galaxias espirales, incluyendo la Vía Láctea, también emiten radioondas, pero a un nivel mucho menor que las galaxias elípticas. Sólo una de cada diez galaxias elípticas es una fuente de ondas de radio, por lo que los astrónomos sospechan que la radioemisión representa una fase corta que ocurre sólo en un 10% de la vida de la galaxia. Las radiogalaxias más potentes son normalmente los miembros más brillantes de los cúmulos de galaxias. Los lóbulos de las radiogalaxias en los cúmulos están, en general, distorsionados por interacciones con el gas entre las galaxias del cúmulo.

 

Radiomapa de la galaxia Cygnus A		La galaxia Cygnus A en rayos X

 

Los astrónomos pueden detectar la radioemisión de galaxias en las regiones más alejadas del Universo. Las ondas de radio detectadas ahora en la Tierra, desde estas regiones, fueron emitidas cuando las galaxias tenían un tercio de su edad actual. Los astrónomos miden las enormes distancias a lejanas galaxias mediante el desplazamiento hacia el rojo de su espectro, que muestra la rapidez con que un objeto se mueve. Dado que los objetos más lejanos a la Tierra se alejan más rápidamente de la misma que los objetos más cercanos, los astrónomos pueden calcular la distancia a partir de la velocidad. Los quásares normalmente presentan los desplazamientos hacia el rojo más grandes que se conocen. Aparecen como puntos de luz, como estrellas, pero los quásares emiten radioondas en patrones similares a la mayoría de las radiogalaxias. Esto ha llevado a muchos astrónomos a creer que los quásares son radiogalaxias vistas desde un ángulo diferente.

 

Algunas radiogalaxias presentan chorros estrechos de radioemisiones que conectan el radionúcleo con los radiolóbulos. La interferometría de muy larga base es una técnica que utiliza radiotelescopios extendidos sobre miles de kilómetros sobre la superficie de la Tierra para realizar observaciones separadas, pero que se pueden combinar, del mismo objeto y al mismo tiempo. Esta técnica permite a los astrónomos resolver los radiochorros como gotas discretas de radioemisión, que tras muchos años de observación se ha visto que se mueven. Los astrónomos creen que las gotas hacen que los chorros lleven energía a la velocidad de la luz desde el radionúcleo hasta los radiolóbulos.

 

La emisión de radioondas desde las radiogalaxias se debe a la radiación sincrotrónica, un método por el que los átomos y las moléculas irradian energía. La radiación sincrotrónica ocurre cuando los electrones (partículas con carga negativa de la parte externa del átomo) se mueven a la velocidad de la luz en un campo magnético. El campo magnético altera las trayectorias de los electrones y les provoca pérdidas de energía. Los electrones pierden su energía en forma de radiación electromagnética a longitudes de radioondas o incluso de ondas ópticas. La energía se desprende a lo largo de las trayectorias iniciales de los electrones. La radiación sincrotrónica se distingue de la térmica (radioondas emitidas por un objeto debido a su temperatura) por la polarización u orientación

de las radioondas resultantes. La radiación sincrotrónica consiste en ondas que se polarizan en un 10% o más. Muchos astrónomos creen que los agujeros negros provocan que las radiogalaxias emitan radioondas mediante la creación de una fuente de energía desde un gas que acelera los electrones a la velocidad de la luz y genera fuertes campos magnéticos entre las galaxias.

 

Poco tiempo después de la Segunda Guerra Mundial, los ingenieros electricistas que venían dedicándose a los equipos de radar dirigieron preferentemente su atención a la observación de los radioemisiones celestes. Karl Jansky había descubierto las dos primeras fuentes emisoras de radioondas, el Sol y el centro de la Vía Láctea, en 1933. Durante la Segunda Guerra Mundial, el ingeniero radioeléctrico Grate Rober había construido un radiotelescopio en el patio trasero de su casa, en las afueras de Chicago, y descubrió una concentración de radioemisiones en la región de Cygnus. A principio de 1950, Rudolf MinKowski fue capaz de obtener una fotografía y un espectro del objeto; resultó sorprendente que una de las pocas emisoras de radio más potentes fuera identificado en el cielo, junto a una débil y pequeña galaxia. MinKowski midió el desplazamiento hacia el rojo de esa galaxia, y la ley de Hubble indicó que se encuentra a una distancia de 340 megaparsecs.

 

Región central del cúmulo de galaxias de Virgo donde domina la radiogalaxia gigante M 87, en la esquina inferior izquierda		M 87 en luz visible es prácticamente el punto central. El resto son chorros de gas, emitidos a casi la velocidad de la luz y visibles en rayos X. Imagen de VLA.

 

La primera radiogalaxia conocida se nombra CYGNUS A, es una poderosa fuente de emisión de radios X. En el lugar del cielo en que se encuentra no hay ningún objeto óptico brillante. Pero un examen detallado de las galaxias débiles en este lugar ha permitido hallar, el culpable de esta potente radioemisión, una débil galaxia doble de magnitud estelar aparente 17, componentes situados muy cerca uno de otro. Esta es la radiogalaxia prototipo.

 

La galaxia M 82 es la galaxia más cercana que muestra actividad, C. Roger Lynds advirtió que en su centro existía una débil fuente radioemisora. Por su parte M 87 es una radiogalaxia con un núcleo compacto.

 

Radiogalaxia M 82. Foto Telescopio Espacial Hubble. Nasa.

Asociación Astronómica de España