La galaxia RAD-BAARG: un estudiante universitario descubre una estructura cósmica única que los algoritmos pasaron por alto

El ojo entrenado de Limbo detectó la discrepancia entre la morfología del objeto y los tipos conocidos de galaxias de radio. Esa observación desencadenó un análisis completo de seguimiento por parte de un equipo internacional liderado por el Dr. Ananda Hota (RAD@home), el Dr. Pratik Dabhade (NCBJ Polonia) y el Dr. Shubhrangshu Ghosh (Universidad SRM Sikkim) .

La estructura de RAD-BAARG

La galaxia, nombrada formalmente RAD-BAARG (Bow-And-Arrow Radio Galaxy) con la designación RAD J104501.6+352852 a un corrimiento al rojo z=0.159, se extiende aproximadamente 1,8 millones de años luz (≈560 kiloparsecs) . Su morfología es notablemente asimétrica y diferente de las galaxias de radio de doble lóbulo simétrico que se observan típicamente :

• El "arco" (bow) — En el lado occidental, un chorro estrecho alimenta una región de emisión ancha en forma de sector y una característica de arco gigante que se extiende aproximadamente 560 kpc .
• La "flecha" (arrow) — En el lado opuesto, el contrachorro desarrolla una cola distorsionada con forma de S que se extiende casi 600 kpc .

Una onda de choque cósmica poco común

Se interpreta que RAD-BAARG es una de las firmas de radio más claras conocidas de una onda de choque cósmica gigante, un fenómeno predicho durante mucho tiempo por la teoría y las simulaciones por computadora, pero raramente observado directamente .

A medida que la galaxia anfitriona se precipita supersónicamente a través de gas intracluster caliente a velocidades entre aproximadamente 1.000 y 3.500 km/s, comprime el medio ambiente frente a ella, creando un frente de choque a gran escala análogo al estampido sónico de una aeronave supersónica . El plasma de radio relativista de los chorros del núcleo galáctico activo (AGN) de la galaxia ilumina esta estructura de choque, que de otro modo sería extremadamente tenue y difusa, haciéndola visible en imágenes de radio de baja frecuencia .

¿Qué proponen los investigadores que está sucediendo?

El análisis del equipo muestra que la galaxia anfitriona reside en un entorno dinámicamente complejo y de múltiples halos con sistemas a escala de cúmulos cercanos a distancias similares . El escenario propuesto:

• La galaxia está cayendo supersónicamente hacia un cúmulo, moviéndose a través de gas intracluster caliente .
• Un chorro de radio es comprimido y barrido hacia atrás por la onda de choque, formando el arco brillante ("arco") .
• El chorro opuesto es estirado y doblado en la cola con forma de S que lo sigue ("flecha") .
• La morfología general es consistente con la presión de ariete, los movimientos de gas a gran escala y la compresión relacionada con la onda de choque que dan forma al plasma de radio .

Esta forma de arco y flecha es tan inusual que un astrónomo con 25 años de experiencia en el estudio de galaxias de radio afirmó no haber visto nada igual .

Un descubrimiento impulsado por la ciencia ciudadana

El descubrimiento resalta el poder de la inspección visual humana en una era de macrodatos. El RAD@home Astronomy Collaboratory capacita a científicos ciudadanos indios para inspeccionar visualmente mapas de radio de baja frecuencia del LOFAR. Si bien los algoritmos automatizados pueden procesar grandes cantidades de datos, pueden pasar por alto morfologías sutiles e inusuales que un ojo humano entrenado puede captar .

Pranim Limbo participaba en una clase en línea de fin de semana cuando notó el objeto. Su descubrimiento condujo a una colaboración internacional completa que confirmó la naturaleza del objeto y publicó los resultados .

Se espera que futuras instalaciones revelen más sistemas de este tipo

Los investigadores señalan específicamente dos instalaciones futuras que se espera que revelen muchos más sistemas donde las galaxias de radio trazan interacciones chorro-entorno y ondas de choque que de otro modo serían invisibles:

• LOFAR LoTSS DR3 — la publicación de datos más profunda del estudio en curso del Low-Frequency Array .
• El Square Kilometre Array Observatory (SKAO) — el radiotelescopio más potente jamás construido, que se espera que convierta las ondas de choque y otras interacciones sutiles entre chorros y el entorno en un descubrimiento rutinario .