Hay más de una forma de mirar una galaxia. Una vez que eliminas toda la radiación electromagnética de menor energía, te quedan los procesos más poderosos que el Universo puede reunir.

Esta es la galaxia del molinete del sur, o Messier 83, ubicada a unos 15 millones de años luz de distancia en la constelación del sur Hydra. Y estás viendo la radiación de rayos X que emana de los eventos más enérgicos de la galaxia: estrellas que nacen, estrellas que mueren y agujeros negros que engullen materia.

Aunque solo es aproximadamente la mitad del tamaño, M83 es muy parecido a la Vía Láctea , con una estructura espiral barrada similar. También es una de las galaxias espirales más cercanas; Con su lado plano frente a nosotros, tenemos una muy buena vista. Entonces los astrónomos lo estudian para tratar de entender nuestra propia galaxia.

Galaxia Messier 83
Galaxia Messier 83. Crédito: ESO/IDA/Danish 1.5 m/R. Gendler, S. Guisard and C. Thöne

Al igual que la Vía Láctea, M83 está formando nuevas estrellas. En nuestra propia galaxia, el material de tres a cuatro masas solares entra en formación estelar cada año, produciendo aproximadamente siete o más estrellas bebé. M83 también produce un puñado de estrellas cada año.

La formación de estrellas es un proceso intenso que genera mucha radiación, pero puede ser difícil de ver, especialmente a 15 millones de años luz de distancia. Ahí es donde entra el telescopio espacial de rayos X XMM-Newton de la Agencia Espacial Europea, ya que está optimizado para captar rayos X de alta energía.

Cuando apunta hacia la galaxia, ve la formación de estrellas como puntos brillantes moteados en toda la galaxia. Pero eso no es todo lo que ve. Otros procesos cósmicos también producen una gran cantidad de radiación.

Esta imagen muestra una galaxia pero esos puntos no son estrellas brillantes
Crédito: ESA/XMM-Newton/S. Carpano, Max-Planck Institute for Extraterrestrial Physics

De hecho, la mayoría de los puntos brillantes que ves en esta imagen son procesos que ocurren hacia el final de la vida útil de una estrella.

Las explosiones de supernovas que marcan el final de la vida de las estrellas masivas cuando colapsan en estrellas de neutrones y agujeros negros son extremadamente poderosas, por ejemplo. Los sistemas binarios en los que un objeto es un agujero negro o una estrella de neutrones también pueden producir rayos X potentes, cuando acumulan activamente materia de su compañero.

Esta región fue fotografiada por XMM-Newton en varias ocasiones durante varios años: en enero de 2003, enero y agosto de 2014, febrero y agosto de 2015, y finalmente en enero de 2016.

Cuando se combinan, como en la animación a continuación, las imágenes permiten a los científicos estudiar los cambios a lo largo del tiempo.

La región roja en el centro de la imagen corresponde con el centro de la galaxia, y las fuentes de rayos X están asociadas con el entorno extremo alrededor de un núcleo galáctico, impulsado por un agujero negro supermasivo.

Esta imagen muestra una galaxia pero esos puntos no son estrellas brillantes
Crédito: ESA/XMM-Newton/S. Carpano, Max-Planck Institute for Extraterrestrial Physics

Aproximadamente a las 8 en punto, a las afueras de la región roja, hay un punto muy brillante, que apenas cambia con los años. Eso es lo que se conoce como una fuente de rayos X ultra luminosa (ULX).

Los astrónomos creen que este ULX en particular es un binario con una estrella de neutrones o un agujero negro que está acumulando materia de su compañero a una velocidad excepcionalmente alta.

Estas imágenes son una visión realmente rara del funcionamiento de una galaxia, una que no veríamos con nuestros propios ojos. Pero hay una cosa más genial sobre M83: es tan brillante que es posible verlo en nuestro cielo nocturno con la ayuda de binoculares.

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