La desconcertante relación entre la formación estelar y la emisión en radio de las galaxias
5/7/2022 de Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam (AIP) / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Simulación de una galaxia de disco en formación, en la cual los rayos cósmicos son acelerados por residuos de supernovas y luego escapan al medio interestelar. Las secciones longitudinal (arriba) y transversal (abajo) del disco muestran la densidad de los electrones de rayos cósmicos en un estado estable (izquierda), la intensidad del campo magnético (centro) y el brillo de la radiación en radio (derecha). Crédito: Werhahn/AIP.
Para comprender la formación y evolución de galaxias como nuestra Vía Láctea, es particularmente importante conocer la cantidad de estrellas nuevas formadas tanto en galaxias cercanas como en las lejanas. Con este propósito, los astrónomos a menudo utilizan una relación entre la radiación infrarroja y radio de las galaxias, que fue descubierta hace cincuenta años.
La radiación energética de las estrellas jóvenes masivas que se forman en las regiones más densas de las galaxias es absorbida por las nubes de polvo que tienen a su alrededor y es emitida de nuevo como radiación infrarroja de baja energía. Al final, cuando su combustible se agota, estas estrellas explotan como supernovas al final de sus vidas. En esta explosión, la envoltura estelar exterior es expulsada, lo que acelera algunas partículas del medio interestelar hasta que alcanzan energías muy altas, creando los llamados rayos cósmicos. En el campo magnético de la galaxia, estas partículas rápidas, que viajan casi a la velocidad de la luz, emiten radiación en radio de muy baja energía. A través de esta cadena de procesos, las estrellas en formación, la radiación infrarroja y la radiación en radio de las galaxias están estrechamente relacionadas.
Aunque esta relación se utiliza a menudo en astronomía, las condiciones físicas exactas que la causan no están claras. Ahora, un equipo de investigadores del AIP ha simulado en un ordenador de forma realista, por primera vez, los procesos físicos que tienen lugar en una galaxia en formación y han calculado el espectro de la energía de los rayos cósmicos.
Los resultados arrojan luz sobre los procesos físicos concretos que se producen, explicando el misterio de la relación estrecha entre la radiación en infrarrojo y en radio de las galaxias.
[Fuente]
