Radiogalaxias

 

El calificativo Radiogalaxia obedece a que además de presentar radiación en las longitudes de onda habituales (infrarrojo, luz visible, ultravioleta, y en menor proporción el resto del espectro), estas galaxias presentan enorme potencia de radiación en la longitud de onda correspondiente a las ondas de radio.

 

Las galaxias pueden contener estrellas que brillan, pero también pueden poseer excitantes objetos que explotan, producen radiación sincrotron o alguna otra actividad violenta.

La mayor parte de la potencia desarrollada por una galaxia normal como la Vía Láctea es emitida en forma de luz estelar, y los sucesos que ocurren en su núcleo producen una potencia del orden de 10 watts, que en su mayor parte correspondería a la zona infrarroja del espectro; La potencia de radioemisión es del orden de 10 watts y de la luz visible estelar del orden de 10 watts.

En una galaxia "activa" en cambio, la energía procede de la galaxia en su conjunto (núcleo y alrededores). Suelen producir enormes cantidades de radiación en otras zonas del espectro, sea de tipo radio, rayos X o rayos ç.

Dado que a tales distancias se superan las resoluciones de los mejores telescopios y radiotelescopios, no se puede descomponer a las Radiogalaxias para observar si tienen estrellas o no. Lo que sí se pudo observar a través de los instrumentos apropiados es la increíble intensidad con que emiten radiación estos objetos; se calcula que una Radiogalaxia ordinaria emite mil veces más radiación que toda nuestra galaxia junta. Algunas Radiogalaxias pueden emitir millones de veces más radiación que la nuestra.

Para tener idea de la magnitud, una estrella común como el Sol emite en un segundo el equivalente a 109 bombas nucleares (como las de Hiroyima). Nuestra galaxia tiene aproximadamente 1011 estrellas, por lo tanto radia el equivalente a 1020 bombas nucleares; una Radiogalaxia por lo tanto equivaldrá  a 1023 de estos artefactos. Si la bomba nuclear de Hiroyima era de 1 megatón o sea 109 kilogramos de dinamita, una Radiogalaxia produce la energía equivalente a 1032 kilogramos de dinamita por segundo (cabe recordar que la masa de la Tierra es de 6x1024 kilogramos).

La explicación más aceptada para este fenómeno es que la intensa radiación radio recibida es del tipo "sincrotron". Sabemos que una carga acelerada genera un campo electromagnético variable con el tiempo y que decrece en intensidad con la inversa de la distancia a la carga, desplazándose a la velocidad de la luz.

En las galaxias se dispone de enormes cantidades de cargas eléctricas en forma de protones y electrones. Como vimos, las galaxias tienen asociados campos magnéticos, que si bien no pueden variar la rapidez de las cargas, si varían la dirección en que se mueven, proporcionándoles una aceleración o desaceleracion. Esta ultima haría que el electrón emita en forma de radiación de frenado la energía cinética que la fuerza de Lorentz le hizo perder.

 

 

Ambas explicaciones, sea la de la radiación sincrotron o la de frenado requiere de partículas cargadas eléctricamente y campos magnéticos, que están presentes en las Radiogalaxias. Para el uso de la radiación sincrotron, los cálculos teóricos demuestran que sería suficiente un campo magnético de 0,1 tesla para producir dicha cantidades colosales de energía.

Por otra parte, la mayor parte de las Radiogalaxias presentan el mismo aspecto: en ellas dos grandes nubes radioemisoras se encuentran colocadas simétricamente a ambos lados de la galaxia. La distancia que separa al borde exterior de estas nubes del centro de la galaxia oscila entre 15 y 500kpc.

La distribución en el seno de las nubes no es uniforme ya que la mayor parte se encuentra sobre la parte exterior de los bordes.

Aveces aparecen asociadas con las Radiogalaxias pequeñas y compactas nubes radioemisoras. Estas nubes incluso se han observado en objetos más próximos, uno de ellos está  en nuestro núcleo galáctico; se ignora que lo produce. Estos focos compactos emiten por lo general mucha energía que las nubes extensas. Una notable característica en las Radiogalaxias es que pueden tener nubes radioemisoras extensas perpendiculares al plano galáctico o focos compactos en cualquier otro sitio. Pero cuando posee ambos tipos de nubes radioemisoras, estas aparecen alineadas. La línea que une las nubes extensas apunta en la misma dirección que las compactas y que pasa por el núcleo galáctico. Se sabe que dicho lóbulos (las nubes extensas) están alimentados por chorros que salen del núcleo de la galaxia madre. Se los denomina "jets".

 

Actualmente hay tres teorías que intentan explicar la producción de dichos "jets":

 

a- Modelo de Haz (Blandford y Rees). En este modelo desde el núcleo de la galaxia madre se desprenden haces de partículas de alta energía (electrones relativistas) e incluso fotones (radiación electromagnética) hacia el espacio intergalactico en todas las direcciones; Pero aquellos haces que hagan impactos con las nubes, producen choques con las partículas gaseosas de estas nubes, acelerándolas y produciendo la radioemisión.

 

 

 

b- Modelo "Nube de gas caliente". El núcleo de las galaxias despide nubes de gas caliente, estas nubes se expanden a la vez que se mueven hacia afuera, y las corrientes gaseosas turbulentas originan electrones de alta velocidad.

 

Este modelo, si bien sería factible desde el punto de vista de la producción de los lóbulos y consiguiente radioemisión, no explica la puntería que tiene el núcleo para expulsar las nubes siempre en puntos antipodales.

 

Es importante recordar que el observar objetos distantes en las profundidades del Universo es mirar el pasado mismo. Cuando observamos la galaxia de Andromeda, que est  a 2 millones de años luz, estamos viendo en este momento lo que pasaba en dicha galaxia hace 2 millones de años, cuando en la Tierra recién hacían su aparición los homónimos. Y al observar una Radiogalaxia a 5 mil millones de años luz, observamos lo que pasaba en ella hace ese tiempo. Si algunos supuestos habitantes de dicha Radiogalaxia tuvieran telescopios tan utópicamente sofisticados que podrían observar a las estrellas de nuestra galaxia y apuntaran esos telescopios hacia nuestro rincón, no podrían ver el Sol, porque aún no existía

 

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