Una investigación con participación de la UCM descubre un disco en rotación con brazos espirales en el núcleo de la galaxia NGC 5643

Un investigador del Grupo UCM de Astrofísica Instrumental y Extragaláctica, Antonio Hernán Caballero, forma parte del equipo internacional que ha estudiado el núcleo de la galaxia NGC 5643, de tipo Seyfert.

La investigación, liderada por el Centro de Astrobiología (CAB/CSIC-INTA), ha descubierto un disco en rotación con brazos espirales, así como grandes cantidades de gas ionizado que son expulsadas a ambos lados de la galaxia.

El trabajo, recientemente publicado en el Astrophysical Journal, describe un disco nuclear que rota y oscurece el núcleo activo de la galaxia NGC 5643. Esta galaxia se encuentra relativamente cerca de la Tierra (a 55 millones de años luz, en la constelación Lupus del hemisferio Sur), lo que permite que se pueda observar con gran detalle, aunque presenta la dificultad de que su núcleo activo está completamente oscurecido justo en nuestra línea de visión.

Ese oscurecimiento se explica por ser una galaxia de tipo Seyfert, es decir, su núcleo brilla con gran intensidad debido a la presencia de material que está siendo acretado por un agujero negro supermasivo situado en su centro, pero está rodeada de grandes cantidades de gas y polvo que hacen que la oscurecen por completo en ciertas líneas de visión.

El descubrimiento ha sido posible gracias a la combinación de dos tipos de datos: los del rango milimétrico del espectro electromagnético obtenidos con ALMA (Atacama Large Milimeter/submilimeter Array) y los datos ópticos de archivo del instrumento MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer).

ALMA ha permitido descubrir en la galaxia NGC 5643 la presencia de gas molecular frío en forma de un disco nuclear y con brazos espirales, estudiando una de las transiciones moleculares del monóxido de carbono CO (2-1); los datos de MUSE han permitido localizar el gas ionizado estudiando las líneas espectrales de hidrógeno y oxígeno.

Los investigadores creen que el disco descubierto es parte del toroide de gas molecular y polvo que oscurece los núcleos activos y que además colima el viento que se produce en la fase de alimentado del agujero negro supermasivo. La combinación de datos de ALMA y MUSE ha permitido observar que en NGC 5643 el disco nuclear de gas frío contribuye decisivamente al oscurecimiento y que es perpendicular a la dirección en que está siendo expulsado el gas ionizado.

Almudena Alonso Herrero, investigadora del Centro de Astrobiología, es la IP del proyecto. Junto a ella y a Álvaro Labiano, también del CAB, completa el equipo una importante participación de investigadores españoles, pertenecientes a diferentes instituciones de todo el mundo, como Antonio Hernán Caballero (Universidad Complutense de Madrid), Miguel Pereira Santaella (Universidad de Oxford), Santiago García Burillo (Observatorio Astronómico Nacional), Tanio Díaz Santos (Universidad Diego Portales de Chile), Omaira González Martín (Instituo de Radioastronomía y Astrofísica de México) y Cristina Ramos Almeida (Instituto de Astrofísica de Canarias).

Imágen: centro de la galaxia NGC 5643. Se muestran los kilo-parsecs centrales de la galaxia, donde se observa la presencia del gas molecular frío (en colores rojizos) en forma de un disco nuclear y brazos espirales en rotación, así como grandes cantidades de gas ionizado (en colores azules y anaranjados), que está siendo expulsado a amabos lados de la galaxia.

El disco nuclear de NGC 5643 detectado con ALMA tiene unas decenas de parsecs de diámetro y está, no solamente girando, sino que también está expandiéndose en su dirección ecuatorial. © ESO/A. Alonso Herrero et al.; ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)

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