Los cielos esconden fenómenos que, a pesar de los avances tecnológicos, siguen siendo un enigma. Uno de ellos son los Odd Radio Circles (ORCs), estructuras circulares gigantes que solo se detectan en longitudes de onda de radio. En las imágenes ópticas, infrarrojas o de rayos X son invisibles, lo que los convierte en auténticos fantasmas cósmicos. Hasta ahora se han identificado apenas una decena, y cada nuevo hallazgo abre más preguntas de las que responde.
Un equipo internacional liderado por Sam Taziaux, de la Universidad de Ruhr en Bochum, ha sido aceptado para ser publicado en Astronomy & Astrophysics el estudio más detallado hasta la fecha de uno de estos objetos: ORC J0356–4216, descubierto en 2023 con el radiotelescopio MeerKAT en Sudáfrica y posteriormente observado con ASKAP en Australia. Según escriben los autores, “presentamos el primer estudio de polarimetría de radio continuo de un nuevo sistema tipo ORC, al que llamamos ORC J0356–4216”. Este análisis revela un doble anillo de más de 660.000 años luz de diámetro y ofrece pistas sobre su posible origen.
Qué son los ORCs
Los ORCs representan una nueva clase morfológica de objetos extragalácticos caracterizados por su apariencia en forma de anillo en el rango de radio . No hay señales en otros espectros, lo que dificulta comprender su naturaleza. Lo que sí se sabe es que suelen estar asociados a galaxias elípticas masivas, muchas de ellas con evidencias de actividad nuclear pasada.
Hasta la fecha, se conocen apenas una decena confirmada. La mayoría muestran diámetros del orden de cientos de kilopársecs, lo que equivale a varios millones de años luz. El hecho de que sean tan poco comunes y que sus mecanismos de formación no estén claros los convierte en uno de los misterios más llamativos de la radioastronomía actual.
El ORC estudiado ahora se encuentra en la galaxia WISEA J035609.67–421603.5, a un corrimiento al rojo de 0,494, es decir, a una distancia de miles de millones de años luz. Su tamaño lo convierte en un auténtico coloso cósmico, comparable a varias veces el diámetro de la Vía Láctea.
El hallazgo y sus características
El objeto fue detectado casi por casualidad en octubre de 2023 durante observaciones con el radiotelescopio MeerKAT . Poco después, ASKAP confirmó la presencia del doble anillo. Lo llamativo es su simetría casi perfecta y la ausencia de subestructuras internas.
El análisis de los investigadores muestra que cada anillo emite radiación sincrotrón, producida por electrones relativistas en movimiento dentro de un campo magnético. Los espectros son pronunciados: –1,18 y –1,12 respectivamente . Además, se midieron intensidades de polarización del 20 al 30 %, lo que confirma que el origen es no térmico.
Los autores señalan que “las intensidades integradas de flujo de los anillos son 4,07 y 2,82 mJy a 943 MHz, y 2,77 y 1,98 mJy a 1,28 GHz”. En términos sencillos, estas cifras indican cuánta energía de radio llega a los telescopios desde cada anillo. Lo importante no son los números en sí, sino que muestran que el objeto mantiene una emisión constante y coherente, lo que descarta que se trate de un fenómeno pasajero o una fluctuación instrumental.
Pistas sobre su origen
Existen varias hipótesis para explicar qué son los ORCs. Una de las más discutidas es que se formen a partir de ondas de choque colosales generadas por estallidos de formación estelar o incluso por fusiones de galaxias . En ese escenario, el anillo sería la huella de la materia desplazada violentamente hacia el medio intergaláctico.
Otra posibilidad es que se trate de restos de antiguos núcleos galácticos activos (AGN). Cuando un agujero negro supermasivo atraviesa una fase de intensa actividad, lanza chorros de plasma que se extienden a lo largo de cientos de miles de años luz. Si esa actividad cesa, los restos pueden adoptar la apariencia de lóbulos o anillos brillantes en radio. En palabras de los autores, “la morfología de doble lóbulo y las características de polarización se explican mejor por la emisión relicta de una actividad AGN previa o por flujos impulsados por chorros”.
Que el objeto muestre dos anillos concéntricos refuerza esta segunda idea. El material expulsado en distintas etapas de la vida del agujero negro central podría haber formado estructuras sucesivas.
El entorno galáctico
Otro aspecto clave es que ORC J0356–4216 no está aislado. El análisis de su entorno revela un exceso de galaxias en la misma región y con corrimientos al rojo similares . Esto apunta a que se encuentra en un entorno denso, como un grupo o cúmulo en interacción. Ese contexto favorecería tanto los choques galácticos como la actividad nuclear intermitente.
Los investigadores calcularon que la galaxia que hospeda este anillo tiene una masa estelar enorme, unas 400.000 millones de veces la del Sol. Este valor, expresado en el paper como log(M) ≈ 11,66*, coincide con lo que se ha visto en otras galaxias que presentan ORCs. En palabras sencillas: todas estas estructuras aparecen en galaxias gigantes, viejas y de tipo elíptico, lo que sugiere que forman parte de una fase concreta en la evolución de estos sistemas y no de un caso aislado.
Una rareza estadística
Los investigadores calculan que, con los datos disponibles, la densidad numérica de estos objetos es bajísima: apenas dos por gigapársec cúbico . Eso significa que son mucho menos frecuentes que las galaxias espirales o que los cúmulos masivos. Además, el sesgo observacional es importante: se detectan con mayor facilidad aquellos ORCs que son más regulares, simétricos y brillantes. Es posible que existan otros con morfologías irregulares que pasen desapercibidos en los catálogos actuales.
Este punto abre un debate interesante: ¿los ORCs son un fenómeno excepcional o, en realidad, un proceso común que todavía no sabemos identificar bien? La respuesta dependerá de los futuros sondeos a gran escala con instrumentos como el Square Kilometre Array (SKA).
¿Cuáles son los siguientes pasos?
Aunque el origen exacto de los ORCs sigue sin resolverse, el caso de ORC J0356–4216 representa un paso crucial. El estudio muestra que las propiedades de polarización y la simetría del doble anillo encajan mejor con una explicación ligada a la actividad pasada de un agujero negro supermasivo . Sin embargo, no se descarta por completo que se trate de una onda de choque a gran escala producida por una interacción de galaxias.
Para llegar a una conclusión definitiva harán falta observaciones en un rango de frecuencias más amplio, así como análisis ópticos y espectroscópicos de la galaxia anfitriona. Cada nuevo ORC detectado añadirá piezas a este rompecabezas cósmico.
Referencias
- Sam Taziaux, Dominik J. Bomans, Christopher J. Riseley, Alec J. M. Thomson, Ray P. Norris, Aritra Basu, George H. Heald, Timothy J. Galvin, Björn Adebahr, Miroslav D. Filipović, Nikhel Gupta, Stas Shabala, Tayyaba Zafar. Deep polarimetry study reveals double ring ORC-like structures. Astronomy & Astrophysics. DOI: 10.48550/arxiv.2509.04981.
