{"id":89949,"date":"2010-06-01T11:00:00","date_gmt":"2010-06-01T14:00:00","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/2010\/06\/01\/el-secreto-de-perseo\/"},"modified":"2017-02-03T17:01:50","modified_gmt":"2017-02-03T19:01:50","slug":"el-secreto-de-perseo","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/el-secreto-de-perseo\/","title":{"rendered":"El secreto de Perseo"},"content":{"rendered":"

\"\"NASA \/ ESA \/ STSCL (L. FRATTARE)<\/span>Una galaxia gorda, antigua y decadente, que parece haber tomado prestado el gas de sus vecinas para volver a fabricar estrellas, est\u00e1 ayudando a un grupo de astr\u00f3nomos a descifrar los misterios de los aglomerados de galaxias, los ladrillos que forman las mayores estructuras del Universo. Con su forma de esfera achatada, esa galaxia se ubica en la direcci\u00f3n de la constelaci\u00f3n de Perseo, el mitol\u00f3gico h\u00e9roe griego que decapit\u00f3 a Medusa, y es inmensa: alberga de10 a100 veces m\u00e1s materia que nuestra galaxia \u2013la V\u00eda L\u00e1ctea, formada por alrededor de 200 mil millones de estrellas\u2013 y mantiene a otras aprisionadas en el campo gravitacional que la rodea. Conocido como aglomerado de Perseo, este grupo de galaxias tiene una caracter\u00edstica peculiar que desde hace tiempo intriga a quienes lo estudian: es permeado por una gigantesca nube de gas muy enrarecido y caliente, con algunas zonas que exhiben temperaturas mucho m\u00e1s elevadas que las esperables.<\/p>\n

Las leyes de la f\u00edsica prev\u00e9n que a medida que el gas de las galaxias vecinas es atra\u00eddo por la gravedad rumbo a la galaxia central \u2013en este caso, la NGC 1275, ubicada a 235 millones de a\u00f1os luz de la Tierra\u2013, su densidad aumenta, en tanto que su temperatura disminuye acentuadamente. \u201cComo el gas se vuelve m\u00e1s denso cerca del centro del aglomerado, las part\u00edculas que lo forman colisionan m\u00e1s f\u00e1cilmente entre s\u00ed y pierden energ\u00eda bajo la forma de radiaci\u00f3n\u201d, explica la astrof\u00edsica Elisabete de Gouveia Dal Pino, quien ha venido estudiando el aglomerado de Perseo durante los \u00faltimos a\u00f1os. De este modo, cuanto mayor es la densidad y la proximidad de la galaxia central, m\u00e1s fr\u00edo ha de ser el gas. Pero no es precisamente eso lo que sucede con\u00a0 Perseo.<\/p>\n

La temperatura del gas del aglomerado llega a disminuir, es cierto. Pero no tanto como \u2013ni cuanto\u2013 deber\u00eda. Mediciones realizadas por telescopios instalados en la Tierra y en el espacio revelaron que pasa de casi 10 millones de grados en las regiones m\u00e1s distantes de la NGC1275 aalrededor de 3 millones de grados m\u00e1s o menos a mitad de camino. Y luego se estabiliza, cuando lo esperable era que se redujese algunas centenas de miles de grados. Este efecto solamente se justificar\u00eda si algo estuviera recalentando el gas en la regi\u00f3n m\u00e1s central del aglomerado, equilibrando as\u00ed la p\u00e9rdida de calor.<\/p>\n

Desde hace alg\u00fan tiempo, los investigadores incluso apuntan un postulante: un gigantesco agujero negro, con una masa equivalente a la de centenas de millones de estrellas como el Sol, ubicado bien en el centro de la NGC 1275. Los agujeros negros son objetos tan densos y compactos que impiden que cualquier cosa escape de su superficie, incluso la luz. Pero en sus adyacencias es liberada mucha energ\u00eda. Antes de ser succionada y absorbida, la materia que se espirala alrededor del agujero negro es acelerada por la gravedad. Parte de ella, con la ayuda de campos magn\u00e9ticos, escapa en dos haces estrechos que salen de los polos del agujero negro, originando chorros de part\u00edculas que se desplazan a velocidades cercanas a la de la luz. Esos chorros emiten ondas de radio que son detectadas por los astr\u00f3nomos.<\/p>\n

Im\u00e1genes tomadas con base en otra forma de radiaci\u00f3n, los rayos X, mostraban que las proximidades del agujero negro de la NGC 1275 \u2013la regi\u00f3n del espacio tambi\u00e9n conocida como n\u00facleo gal\u00e1ctico activo, por emitir m\u00e1s energ\u00eda que el resto de la galaxia\u2013 liberaban energ\u00eda suficiente como para mantener al gas caliente en la regi\u00f3n m\u00e1s central del aglomerado. Pero algo era un misterio: \u00bfde qu\u00e9 manera las temperaturas del gas pod\u00edan ser m\u00e1s o menos homog\u00e9neas, si los chorros de radiaci\u00f3n generados a partir del aguero negro eran tan estrechos?<\/p>\n

\"\"DIEGO GON\u00c7ALVES \/ UNICSUL E NASA \/ CXCO<\/span>Al llevar adelante simulaciones en computadoras, el grupo coordinado por Elisabete Dal Pino y Zulema Abraham, investigadoras del Instituto de Astronom\u00eda, Geo\u00adf\u00edsica y Ciencias Atmosf\u00e9ricas de la Universidad de S\u00e3o Paulo (IAG-USP), con sede en la capital paulista, encontr\u00f3 una posible respuesta. \u201cLas temperaturas podr\u00edan ser las observadas en caso de que el n\u00facleo gal\u00e1ctico activo estuviera en precesi\u00f3n [una alteraci\u00f3n en la inclinaci\u00f3n del eje de rotaci\u00f3n]\u201d, afirma Elisabete. La idea puede traducirse as\u00ed: para mantener la temperatura aproximadamente homog\u00e9nea, es necesario que el eje de rotaci\u00f3n del objeto central var\u00ede de inclinaci\u00f3n y los chorros oscilen distribuyendo mejor la energ\u00eda. O de una manera m\u00e1s sencilla, esto puede suceder si el agujero negro se bambolea como un trompo que pierde velocidad.<\/p>\n

Las simulaciones realizadas por Diego Falceta-Gon\u00e7alves, de la Universidad Cruzeiro do Sul (Unicsul), de S\u00e3o Paulo, produjeron resultados similares a los observados en la naturaleza cuando el \u00e1ngulo de variaci\u00f3n del eje era grande: de 60 grados. En el art\u00edculo de Astrophysical Journal Letters<\/em> en donde presentaron los resultados a comienzos de 2010, los investigadores lo explican: como los chorros oscilan con el tiempo, la energ\u00eda liberada es aproximadamente igual en todas las direcciones. Es como si los haces de radiaci\u00f3n funcionasen como las aspas de una batidora que mezclan os ingredientes de una torta para homogeneizar la masa. Pero puede no ser \u00e9sta la \u00fanica explicaci\u00f3n.<\/p>\n

A mediados de 2008, Elisabete Dal Pino visitaba la Universidad de Wisconsin en Madison, Estados Unidos, cuando el astr\u00f3nomo norteamericano John Gallagher le mostr\u00f3 un resultado que hab\u00eda acabado de obtener y ni siquiera hab\u00eda publicado. Gallagher y su grupo hab\u00edan realizados mediciones de los filamentos de gas que existen alrededor de la NGC 1275. \u201cSe mostr\u00f3 intrigado porque obtuvieron mapas de las velocidades de los filamentos y se dieron cuenta de que algunos de ellos estaban alej\u00e1ndose de la galaxia, y no acerc\u00e1ndose, como ser\u00eda de esperarse\u201d, comenta la astrof\u00edsica.<\/p>\n

El resultado, publicado al a\u00f1o siguiente en Nature<\/em>, era una medici\u00f3n inesperada. Indicaba que alguna fuerza estaba contrabalanceando a la gravedad y empujando al gas hacia afuera de la NGC 1275. Asimismo, fuerzas magn\u00e9ticas hac\u00edan que los filamentos se arqueasen. Era poco probable que el n\u00facleo gal\u00e1ctico activo, por m\u00e1s poderoso que fuera, estuviera produciendo el fen\u00f3meno solo. \u00bfQu\u00e9 estar\u00eda sucediendo?<\/p>\n

\u201cFue entonces cuando se me ocurri\u00f3 la idea de las supernovas\u201d, dice la investigadora brasile\u00f1a. Supernova es el nombre que se le asigna a una estrella con una masa sumamente elevada que ha consumido todo su combustible y ha explotado. Es uno de los eventos m\u00e1s energ\u00e9ticos del Universo. Una serie de supernovas podr\u00eda explicar el formato de los filamentos ubicados alrededor de la galaxia central del aglomerado. El \u00fanico problema es que las supernovas recientes implican una formaci\u00f3n estelar reciente. Y una galaxia como la NGC 1275 no tiene m\u00e1s materia prima como para fabricar estrellas con masa elevada.<\/p>\n

En otra serie de simulaciones, en este caso en asociaci\u00f3n con John Gallagher y Alex Lazarian, ambos de Wisconsin, Falceta-Gon\u00e7alves y Elisabete demostraron que el gas en ca\u00edda proveniente de las galaxias vecinas podr\u00eda producir una onda de choque en la superficie de la NGC 1275 y generar un s\u00fabito episodio de formaci\u00f3n estelar. Las estrellas con mucha masa queman su combustible m\u00e1s r\u00e1pidamente que astros menores como el Sol, que necesitan miles de millones de a\u00f1os para agotarlo. Por eso, podr\u00eda haber una ola de explosiones de supernovas unos pocos millones de a\u00f1os despu\u00e9s del proceso de formaci\u00f3n estelar.<\/p>\n

Con auxilio de computadoras, los investigadores reprodujeron lo que suced\u00eda 120 millones de a\u00f1os\u00a0 \u2013simulados, naturalmente\u2013 despu\u00e9s del nacimiento de las estrellas. Ese trabajo, tambi\u00e9n publicado en Astrophysical Journal Letters<\/em>, indic\u00f3 que la interacci\u00f3n entre la radiaci\u00f3n emitida por el n\u00facleo gal\u00e1ctico activo y las turbulencias generadas por las supernovas produce un patr\u00f3n de filamentos muy parecido al que se observa alrededor de la NGC 1275. \u201cCada simulaci\u00f3n, en resoluci\u00f3n m\u00e1xima, de 100 millones de p\u00edxeles, tarda alrededor de 20 d\u00edas para culminar\u201d, comenta Falceta-Gon\u00e7alves, quien lider\u00f3 la mayor parte de las pruebas y es el primer autor de los art\u00edculos.<\/p>\n

Estos trabajos exhiben sin dudas explicaciones plausibles para los misterios de la NGC 1275. Pero, \u00bfc\u00f3mo saber cu\u00e1l es la real causa de la distribuci\u00f3n homog\u00e9nea de temperatura del gas y de los filamentos observados alrededor de la galaxia? Una de las formas de comprobar estas explicaciones ser\u00eda buscar, mediante el empleo de telescopios, se\u00f1ales dejadas por estrellas de\u00a0 masa sumamente elevada, y por supernovas, en las zonas m\u00e1s externas de la NGC 1275. Otra estrategia, m\u00e1s al alcance del equipo brasile\u00f1a, consiste en realizar nuevas simulaciones, en este caso combinando el efecto de la precesi\u00f3n del n\u00facleo gal\u00e1ctico activo con la explosi\u00f3n de las supernovas en los bordes de la galaxia y verificar qu\u00e9 sucede.<\/p>\n

De todas maneras, se ha avanzado un poco m\u00e1s en la comprensi\u00f3n de la din\u00e1mica de los aglomerados de galaxias como el de Perseo y, por extensi\u00f3n, del aglomerado del cual forma parte la V\u00eda L\u00e1ctea. Estos ladrillos del Universo, que en una escala mayor se organizan en superaglomerados, guardan a\u00fan muchos secretos. Pero, por suerte, los astr\u00f3nomos no desisten f\u00e1cilmente.<\/p>\n

Los proyectos<\/strong>
\n1.<\/strong> Investigation of high energy and plasma astrophysics phenomena: theory, observation, and numerical simulations (n\u00ba 2006\/50654-3<\/a>); Modalidad<\/strong>\u00a0Proyecto Tem\u00e1tico;\u00a0Coordinadora<\/strong>\u00a0Elisabete de Gouveia Dal Pino \u2013 IAG-USP;\u00a0Inversi\u00f3n<\/strong>\u00a0R$\u00a0342.429,60
\n2.<\/strong> Estudio num\u00e9rico de plasmas magnetizados colisionales y no colisionales en astrof\u00edsica (n\u00ba 2009\/10102-0<\/a>);\u00a0Modalidad<\/strong>\u00a0Ayuda Regular a Proyecto de Investigaci\u00f3n;\u00a0Coordinador<\/strong>\u00a0Diego Falceta-Gon\u00e7alves \u2013 Unicsul;\u00a0Inversi\u00f3n<\/strong>\u00a0R$\u00a0110.400,00<\/p>\n

Art\u00edculos cient\u00edficos<\/em>
\nFALCETA-GON\u00c7ALVES, D. et al.\u00a0<\/em>Turbulence and the formation of filaments, loops and shock fronts in NGC 1275<\/a>. The Astrophysical Journal Letters<\/strong>. v. 708 (1), p. L57-L60. 1 ene. 2010.
\nFALCETA-GON\u00c7ALVES, D. et al.<\/em> Precessing jets and X-ray bubbles from NGC 1275 (3C84) in the Perseus galaxy cluster: a view from 3D numerical simulations<\/a>. The Astrophysical Journal Letters.\u00a0<\/strong>v. 713 (1), p. L74-L78. 10 abr. 2010.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Simulaciones explican la elevada temperatura del gas en aglomerados de galaxias","protected":false},"author":19,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[181],"tags":[274,304],"coauthors":[111],"class_list":["post-89949","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-ciencia-es","tag-astronomia-es","tag-fisica-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/89949","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/19"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=89949"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/89949\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=89949"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=89949"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=89949"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=89949"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}