Como fogatas encendidas en las frías noches de invierno, las galaxias están rodeadas de un humo de gas y polvo que… sopla en las sombrasEsta delgada capa de material se conoce como medio circungaláctico, un halo tan vasto que contiene alrededor del 70 por ciento de la masa visible de la galaxia.
A pesar de su presencia dominante en todo el Universo, se sabe poco sobre la estructura típica del medio, lo que hace difícil discernir dónde termina el borde de una fogata cósmica y comienza la siguiente.
Una nueva investigación de una única galaxia situada a unos 270 millones de años luz de distancia ha revelado interacciones entre el medio circungaláctico (MCG) y el disco radiante de la galaxia que ayudan a definir un límite, uno que sugiere que nuestra propia galaxia podría extenderse más de lo que imaginamos.
De ser así, las implicaciones podrían muy bien significar que la colisión, largamente predicha, de la Vía Láctea con la galaxia de Andrómeda ya podría haber comenzado, al menos en términos de los dos medios circungalácticos que comienzan a cruzarse.
Astrónomos de Australia y Estados Unidos utilizaron el sensor de imágenes web cósmicas Keck de alta sensibilidad para capturar un puñado de imágenes centradas en la relativamente pequeña galaxia espiral. IRA 08339+6517 (IRAS08 para abreviar).
La mayoría de los estudios previos sobre el CGM han aprovechado la iluminación proporcionada por la alimentación. agujeros negros
Al capturar una zona mucho más amplia del espacio, unos 90.000 años luz más allá de los bordes del disco brillante de la galaxia, el equipo pudo analizar cambios reveladores en la composición del medio.
Algunas de las imágenes del campo mostraban el hilo de gas hidrógeno neutro que conectaba a IRAS08 con un vecino aún más pequeño a través de la red cósmica, por lo que no sorprende que el equipo midiera una gran cantidad de hidrógeno flotando en el vacío.
Lo inesperado fue encontrar hidrógeno despojado de sus electrones mucho más allá de los hilos cósmicos de gas mezclado con otro elemento mucho más pesado: el oxígeno.
“Lo encontramos en todas partes donde miramos, lo cual fue realmente emocionante y algo sorprendente”. dice La autora principal, Nikole Nielsen, astrofísica de la Universidad de Swinburne en Australia.
Los átomos, que flotan en la nada intergaláctica, en realidad sólo tienen dos fuentes de calor: una es la pálida luz de las estrellas de galaxias lejanas y la otra es un encuentro ocasional con otro átomo. Ambas pueden calcularse para estimar un patrón de ionización esperado de una mezcla de hidrógeno y oxígeno.
Utilizando los datos espectrales en la dispersión de imágenes, los investigadores mapearon los cambios en la densidad de ionización en una escala de unos pocos miles de años luz, identificando una zona de influencia que se desvanece suavemente por la propia luz estelar de IRAS08.
“En el CGM, el gas se calienta por algo distinto a las condiciones típicas dentro de las galaxias, esto probablemente incluye el calentamiento de las emisiones difusas de las galaxias colectivas en el Universo y posiblemente alguna contribución se deba a choques”, dice El Salvador.
“Este cambio es interesante y aporta algunas respuestas a la pregunta de dónde termina una galaxia”.
El descubrimiento no sólo define mejor qué es una galaxia, sino también cómo la expansión de humo y fogatas a través del Universo se combina y evoluciona a lo largo de los eones.
En las profundidades de la Vía Láctea, es difícil obtener una buena medida de los límites de nuestras propias fronteras galácticas. Generalizando los hallazgos, podríamos imaginar que la extensión circundante de gas calentado por nuestras estrellas ya podría estar mezclándose con el halo que pertenece a nuestro vecino más cercano.
“Es muy probable que los CGM de nuestra propia Vía Láctea y Andrómeda ya se estén superponiendo e interactuando”, dice El Salvador.
Esta investigación fue publicada en Astronomía de la naturaleza.