as galaxias son vastas islas de materia, compuestas por cientos de miles de millones de estrellas, gas y materia oscura. Cuando las galaxias colisionan y se fusionan, el gas que contienen se vuelve extremadamente denso, lo que estimula las moléculas de hidroxilo (compuestas por un átomo de oxígeno y uno de hidrógeno) y produce una señal de radio específica conocida como máser. Similar a un láser, pero en ondas de radio en lugar de luz visible, cuando esa señal es muy brillante se denomina megamáser. Un grupo científico internacional publica la detección, con el radiotelescopio MeerKAT (Sudáfrica), del megamáser más lejano encontrado.

El megamáser llamado IRAS 16399-0937. Toda la galaxia actúa como un láser astronómico que emite emisión de microondas en lugar de luz visible (de ahí que la ‘m’ reemplace a la ‘l’). Crédito: ESA/Hubble y NASA.

Los megamásers de hidroxilo, que señalan la existencia de una colisión de galaxias, emiten luz a una longitud de onda de 18 centímetros, en el rango de las ondas de radio. Una vez que el equipo comprobó que se trataba de un megamáser, comenzó la búsqueda de su galaxia anfitriona. Hallaron que se halla a unos siete mil millones de años luz y tiene una cola larga en un lado, visible en radio. La luz del megamáser se emitió hace unos cinco mil millones de años, cuando el universo tenía solo dos tercios de su edad actual. Dada la distancia y potencia del fenómeno, el equipo científico invitó al público a elegir su nombre. La propuesta ganadora fue «Nkalakatha», una palabra isiZulú que significa “gran jefe” y que fue sugerida por una estudiante de informática de Johannesburgo.

Se cree que las colisiones galácticas eran mucho más habituales en el pasado del universo, y la búsqueda de megamáseres de hidroxilo se presenta como una herramienta para comprobar esta hipótesis. El radiotelescopio MeerKAT, que ha mostrado su eficacia con una detección tan distante, se halla en una posición privilegiada para esa búsqueda.

La red de radiotelescopios MeerKAT.El hallazgo de este megamáser se enmarca en el proyecto LADUMA (Looking at the Distant Universe with the Meerkat Array). Se trata de uno de los grandes experimentos científicos de MeerKAT y busca hidrógeno neutro en galaxias en una región del cielo de gran profundidad, que se extiende hasta cuando el universo tenía solo el tercio de su edad. “Es impresionante que, en una sola noche de observaciones con MeerKAT, ya hayamos encontrado un megamáser que bate los récords de distancia. Cuando LADUMA complete sus más de tres mil horas de observación será el muestreo más sensible de su tipo”, apunta Marcin Glowacki, investigador del Instituto Interuniversitario de Astronomía Intensiva de Datos (IDIA) y del Centro Internacional para la Investigación de Radioastronomía (ICRAR) que encabeza la investigación.

«LADUMA es excepcional por las distancias que puede explorar, y puede batir sistemáticamente su propio récord de distancia durante los próximos años –afirma Kelley Hess, investigadora del proyecto en el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) y coautora del artículo–. Explorar tanto las galaxias lejanas con LADUMA como el universo cercano con otros muestreos, como AWES y WALLABY, en los que también participamos desde el IAA-CSIC, nos dará una imagen más completa de la historia de las fusiones de galaxias a lo largo de la vida del universo».

La radioastronomía se halla en un momento realmente emocionante con la futura construcción del Square Kilometre Array y sus telescopios predecesores, entre ellos MeerKAT, y los descubrimientos no planificados comienzan a surgir de la cantidad sin precedentes de datos que recopilan estos instrumentos. El Instituto de Astrofísica de Andalucía se halla en una posición excelente para participar en estos futuros descubrimientos: la participación española en SKA está liderada por el IAA-CSIC, que además alberga el prototipo español del Centro Regional SKA.

Referencia bibliográfica: 

M. Glowacki et al. «LADUMA: Discovery of a luminous OH megamaser at z > 0:5 «. The Astrophysical Journal, 2022. https://arxiv.org/abs/2204.02523