¿Qué son los orcos? Los astrónomos todavía no saben

En estos días, es raro que los astrónomos encuentren una nueva clase de objeto en los cielos. Después de todo, hemos estado buscando en los cielos durante siglos, por lo que ya se han encontrado todas las cosas fáciles.

Sin embargo, agregar nuevas capacidades a nuestras búsquedas tiende a dar como resultado nuevos descubrimientos. Mirar en diferentes longitudes de onda del espectro electromagnético, por ejemplo, es una buena manera de descubrir cosas novedosas porque diferentes objetos emiten luz de diferentes maneras.

Los objetos en las clases recién descubiertas también tienden a ser débiles porque, nuevamente, los objetos brillantes ya habrán sido vistos. Es por eso que encontrar algo completamente nuevo es inusual. También es por eso que pueden ser desconcertantes; por definición, nunca antes habíamos visto algo como ellos.

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En 2019, los astrónomos se toparon con tal cosa cuando encontraron múltiple Ejemplos de una estructura previamente desconocida. Los objetos aparecieron en una encuesta piloto utilizando el radiotelescopio en el tiempo recién completado llamado Pathfinder de matriz de kilómetro cuadrado de Australia (o Askap) Telescopio, una colección de 36 platos de radio, cada uno de 12 metros de ancho, ubicado en Australia Occidental.

Los nuevos objetos celestiales eran relativamente grandes y circulares, una forma común en los cuerpos astronómicos. Cuando algo por ahí se ve circular, es muy probable que ves un esférico caparazóncomo una burbuja de jabón. Cerca de la mitad de la burbuja, su línea de visión solo pasa por una pequeña cantidad de material, pero cerca de los bordes, ese camino se cruza más. Si el material brilla, se verá como un círculo desde cualquier dirección de visión. Las estrellas moribundas que soplan vientos de gas tienden a hacer este tipo de estructuras, y se conocen muchos ejemplos.

Sin embargo, estos nuevos objetos en la encuesta de askap no corresponden a ninguna estructura previamente conocida, no tenían una fuente obvia y, fuera de la emisión de radio, eran invisibles en longitudes de onda de luz. Al carecer de cualquier mecanismo obvio para su creación, los astrónomos los llamaron orcos: círculos de radio impares. Honestamente, les doy crédito por presentar un apodo tan breve y descriptivo (y por presumiblemente ser fanáticos de JRR Tolkien). El papel de descubrimiento, publicado en Publicaciones de la Sociedad Astronómica de Australiaenumera cuatro de estos orcos.

El primer orco visto, llamado Orc 1 (por supuesto), proporcionó una pista de su origen. Buscando imágenes de otros telescopios, los astrónomos encontraron un objeto que emitía luz visible e infrarroja en el centro del orco. Las observaciones posteriores indicaron que es una galaxia elíptica a unos cinco mil millones de años luz de la Tierra. Si es la fuente de ORC 1, este primer círculo celestial extraño es un asombroso dos millones Los años luz, más de 15 veces más anchos que nuestra propia galaxia de la Vía Láctea, lo hacían enorme. Sin embargo, también es posible que esta galaxia pueda estar casualmente ubicada cerca del aparente centro de Orco 1 en el cielo.

Peor aún, los otros orcos en el documento de descubrimiento son incluso raro. Los orcos 2 y 3 son aproximadamente del mismo tamaño en el cielo y son tan juntos que están casi conmovedores, lo que implica que están relacionados entre sí de alguna manera. Pero mientras Orc 2 tiene forma de anillo y es brillante, Orc 3 es débil y más como un disco, un círculo relleno uniformemente. Si están relacionados, ¿por qué son tan diferentes? Aparentemente, hay varias galaxias cerca de ellas, pero nuevamente, estos objetos ocupan muchos bienes inmuebles en el cielo, por lo que las probabilidades de encontrar coincidentes galaxias cerca de ellos son buenas.

Los astrónomos han encontrado más orcos en los años transcurridos desde esos descubrimientos iniciales, y algunos de ellos también parecen tener una galaxia en su centro, lo que parece fortalecer la correlación. Si es cierto, entonces esos ORC también están en el rango de un año de un año en tamaño.

Si esta conexión es real, ¿qué mecanismo físico los está creando? Abundan las ideas. Un posible conductor es un agujero negro supermasivo. Por lo que podemos decir, cada gran galaxia tiene uno de estos monstruos en su corazón. A medida que la materia se encuentra, se acumula alrededor del punto de no retorno en un disco enorme. Los campos magnéticos fuertes que giran como un tornado cerca del centro pueden lanzar rayos de materia y energía increíblemente poderosos que gritan lejos del agujero negro a alta velocidad. Un estudio de 2024 publicado en el Diario astrofísico muestra que estas vigas pueden inflar el gas que existe entre las galaxias, creando estructuras muy parecido a las observaciones de orcos.

Sin embargo, no todos los orcos son iguales. En correspondencia publicada en la revista Astronomía y astrofísicalos astrónomos informaron que habían encontrado una emisión difusa de rayos X en la ubicación de un orco que llamaron Cloverleaf, y su espectro indicó que la luz de alta energía proviene de gas caliente que se encuentra típicamente en grupos de galaxias de baja masa que son algo más fuertes que la nuestra. Grupo local (de las cuales la Vía Láctea y la Andrómeda son los miembros más grandes). Esto pondría al ORC alrededor de 600 millones de años luz de la Tierra.

La estructura de la emisión de Cloverleaf es algo irregular, que muestra una parches que es generalmente asociado con la colisión y fusión de dos grupos de galaxias. Tal evento catastrófico puede arrojar mucha energía al gas alrededor de las galaxias, creando nuevamente un viento en expansión que puede tomar una forma más o menos esférica. Nace un orco.

Si esta interpretación del Cloverleaf es correcta, indica que hay más de una forma de hacer un orco. Estos objetos extraños pueden, de hecho, reflejar una amplia gama de estructuras físicas y orígenes claramente diferentes. Otro objeto, Primero reportado en un artículo de 2022se parece a los orcos originales, pero carece de un clúster de galaxia o galaxia central y aparece como un anillo en las imágenes de askap. Sin embargo, su ubicación es sospechosa: está ubicada a solo tres grados del borde de la gran nube magellánica (o LMC), una galaxia satelital de la Vía Láctea. ¡Una asociación con el LMC significaría que este ORC está a solo 160,000 años luz de nosotros, lo que lo haría solo unos 150 años luz de diámetro! Eso implicaría un historial de formación completamente diferente, haciendo este orco un probable remanente de supernovalos escombros en expansión de una estrella que explotó hace mucho tiempo. Lo extraño es que se encuentra fuera del LMC, donde las estrellas son escasas. Aún así, a veces las estrellas son expulsadas de las galaxias; Pueden ser catapultados si pasan cerca de un agujero negro masivo, por ejemplo, o si alguna vez formaron parte de un sistema binario y su estrella complementaria explotó, arrojándolos a alta velocidad.

Parece que la categoría ORC puede abarcar varios tipos diferentes de objetos. Eso no es demasiado sorprendente; Como hemos descubierto una y otra vez en astronomía, una colección de fenómenos que todos se ven similar pueden tener causas radicalmente diferentes. Algunas supernovas son de estrellas de alta masa que explota cuando su núcleo colapsa al final de su vidamientras que otros son de Enanos blancos ya muertos ya que acumulan suficiente materia en su superficie para causar una catastrófica explosión termonuclear de toda la estrella. Estallidos de rayos gamma Puede ser causado por estrellas extremadamente masivas que explotan o de dos estrellas de neutrones pequeñas pero superdensas que colisionan. La lista de similitudes coincidentes en una clase de objetos sigue y sigue.

Recuerde, el término orc es descriptivo, no explicativo. Algunos pueden ser de las colisiones del Grupo Galaxy, otras de explosiones de estrellas y otros de los supermasivos eructos negros de los agujeros. Aunque los astrónomos han estudiado Orcs durante varios años, siguen siendo una nueva clase de objeto, lo que significa que es probable que tengamos explicaciones más teóricas para ellos que los ejemplos reales para estudiar en el cielo. Más observaciones deberían ayudar a los astrónomos a clasificarlos y, como siempre, la esperanza es clasificarlos, explicarlos y aprender cómo funcionan.