Pocas semanas después de que el Observatorio de Rayos X Chandra de la NASA comenzara a funcionar en 1999, el telescopio apuntó a Centaurus A (Cen A, para abreviar). Esta galaxia, a una distancia de unos 12 millones de años luz de la Tierra, contiene un gigantesco chorro que sale de un agujero negro supermasivo central.

Desde entonces, Chandra ha vuelto su atención a esta galaxia, cada vez recopilando más datos. Y, como una vieja foto familiar que ha sido restaurada digitalmente, nuevas técnicas de procesamiento están proporcionando a los astrónomos una nueva mirada a este viejo amigo galáctico.

Esta nueva imagen del Cen A contiene datos de observaciones, equivalentes a más de nueve días y medio de tiempo, realizadas entre 1999 y 2012. En esta imagen, los rayos X de energía más baja que Chandra detecta están en rojo, mientras que los de energía media son verdes y los de energía más alta son azules.

Como en todas las imágenes de Chandra del Cen A, esta muestra el espectacular chorro de material saliente, visto apuntando desde el centro hacia la parte superior izquierda, que es generado por el agujero negro gigante en el centro de la galaxia. Esta nueva instantánea de alta energía del Cen A también destaca un carril de polvo que se envuelve alrededor de la cintura de la galaxia. Los astrónomos creen que esta característica es un remanente de una colisión que el Cen A experimentó con una galaxia más pequeña hace millones de años.

Los datos contenidos en el extenso archivo de Chandra en el Cen A proporcionan un rico recurso para una amplia gama de investigaciones científicas. Por ejemplo, los investigadores publicaron hallazgos en 2013 sobre las fuentes de rayos X puntuales en Cen A. La mayoría de estas fuentes son sistemas donde un objeto compacto, ya sea un agujero negro o una estrella de neutrones, extrae gas de una estrella compañera en órbita. Estos objetos compactos se forman por el colapso de estrellas masivas, con agujeros negros resultantes de estrellas más pesadas que las estrellas de neutrones.

Los resultados sugirieron que casi todos los objetos compactos tenían masas que caían en dos categorías: menos del doble de la masa del Sol, o más de cinco veces más masivas que el Sol. Estos dos grupos corresponden a estrellas de neutrones y agujeros negros.

Esta brecha de masa puede decirnos cómo explotan las estrellas masivas. Los científicos esperan un límite superior en las estrellas de neutrones más masivas, hasta el doble de la masa del Sol. Lo que es desconcertante es que los agujeros negros más pequeños parecen pesar alrededor de cinco veces la masa del Sol. Se observa que las estrellas tienen un rango continuo de masas, por lo que en términos de peso de su progenie, esperaríamos que los agujeros negros continuaran donde las estrellas de neutrones lo dejaron.

Aunque esta brecha de masa entre estrellas de neutrones y agujeros negros se ha visto en nuestra galaxia, la Vía Láctea, este nuevo resultado de Cen A proporciona los primeros indicios de que la brecha ocurre en galaxias más distantes. Si resulta ser ubicuo, puede significar que se requiere un tipo especial y rápido de colapso estelar en algunas explosiones de supernovas.

Los resultados descritos aquí se publicaron en el número del 1 de abril de 2013 de The Astrophysical Journal y están disponibles en línea. Mark Burke dirigió el trabajo cuando estaba en la Universidad de Birmingham en el Reino Unido y ahora está en L’Institut de Recherche en Astrophysique et Planetologie en Toulouse, Francia. Centro de Vuelo Espacial Marshall de la NASA en Huntsville, Ala., administra el programa Chandra para la Dirección de Misiones Científicas de la NASA en Washington. The Smithsonian Astrophysical Observatory in Cambridge, Mass. controla la ciencia y las operaciones de vuelo de Chandra.