Astrónomos confirman la segunda radiogalaxia más lejana, la más potente de su tipo

Los astrónomos han confirmado una radiogalaxia cuya luz proviene de hace casi 12.500 millones de años, según un artículo publicado en el servidor de prepublicaciones arXiv el 23 de septiembre. La fuente, TXS 2354+015, se encuentra a un desplazamiento al rojo de 4,946, una medida de distancia basada en cuánto ha estirado la expansión del universo su luz. A ese desplazamiento al rojo, el universo tenía menos de 1.200 millones de años. El equipo fue dirigido por Barbara Balmaverde, del Observatorio Astrofísico de Turín del INAF.

Las radiogalaxias como esta se alimentan cuando el material cae sobre el agujero negro supermasivo central de una galaxia. Según el artículo, la actividad de acreción resultante puede alimentar un núcleo galáctico activo y lanzar chorros relativistas de plasma —corrientes de partículas cargadas que se mueven cerca de la velocidad de la luz— que producen grandes cantidades de ondas de radio. Los astrónomos llaman a estos objetos núcleos galácticos activos radiofuertes, o RLAGN.

El equipo encontró la galaxia combinando imágenes ópticas profundas del sondeo Subaru Hyper Suprime-Cam Subaru Strategic Program con catálogos de radio que incluyen TGSS a 150 MHz y VLASS a 3 GHz. Buscaron galaxias que mostraran una firma de "dropout", en la que nubes interpuestas de hidrógeno neutro absorben luz ultravioleta y hacen que el espectro óptico observado caiga abruptamente. La búsqueda abarcó desplazamientos al rojo de 4,5 a 5,3, cuando el universo tenía entre 1.100 y 1.300 millones de años.

Los investigadores confirmaron el desplazamiento al rojo utilizando una prominente línea de emisión Lyman-alfa y una segunda línea de emisión más débil. También comprobaron si las señales óptica y de radio eran una alineación fortuita; el artículo afirma que la coincidencia posicional precisa, el raro brillo en radio y la proporción esperada entre emisión de radio y óptica respaldaban una fuente de radio genuina con una contraparte óptica. El artículo informa que TXS 2354+015 es la segunda radiogalaxia más lejana jamás encontrada.

Cuando los investigadores calcularon su potencia radio intrínseca, afirma el artículo, TXS 2354+015 resultó ser más potente que cualquier otra radiogalaxia conocida de alto desplazamiento al rojo en la literatura existente. Según el artículo, las radiogalaxias más potentes del universo temprano están ocultas por una burbuja de gas polvoriento, y solo el chorro de radio puede escapar y verse directamente. El artículo señala que un estudio de 2024 sugiere que hasta el 90% de estas fuentes con desplazamientos al rojo superiores a 3,5 podrían estar ocultas en las bandas ultravioleta y óptica, lo que las hace difíciles de encontrar y confirmar espectroscópicamente. El enfoque dominante para buscar fuentes de radio, que identifica espectros inusualmente empinados, parece pasar por alto una gran parte de la población real, añade el artículo.