Los agujeros negros supermasivos, de millones a miles de millones de veces la masa de nuestro Sol, se encuentran en los centros de las galaxias. Muchos de estos gigantes galácticos están ocultos dentro de un grueso anillo de polvo y gas en forma de rosquilla conocido como toro. Observaciones anterioressugiera que estas estructuras en forma de cubierta se forman a partir del material nativo que se encuentra cerca del centro de una galaxia.
Los nuevos datos del Atacama Large Millimeter / submillimeter Array ALMA, sin embargo, revelan que el agujero negro en el centro de una galaxia llamada NGC 1068 es en realidad la fuente de su propio toro polvoriento de polvo y gas, forjado a partir de material arrojadofuera del disco de acreción del agujero negro.
Esta fuente cósmica recién descubierta de gas frío y polvo podría remodelar nuestra comprensión de cómo los agujeros negros impactan su galaxia anfitriona y potencialmente el medio intergaláctico.
"Piense en un agujero negro como un motor. Está alimentado por material que cae de un disco plano de polvo y gas", dijo Jack Gallimore, astrónomo de la Universidad de Bucknell en Lewisburg, Pensilvania, y autor principal de un artículo.publicado en Astrophysical Journal Letters. "Pero como cualquier motor, un agujero negro también puede emitir gases de escape". Ese escape, descubrieron los astrónomos, es la fuente probable del toro de material que oscurece efectivamente la región alrededor del agujero negro supermasivo de la galaxia con telescopios ópticos..
NGC 1068 también conocido como Messier 77 es una galaxia espiral barrada a aproximadamente 47 millones de años luz de la Tierra en dirección a la constelación de Cetus. En su centro hay un núcleo galáctico activo, un agujero negro supermasivo que está siendo alimentado porun disco delgado y giratorio de gas y polvo conocido como disco de acreción. A medida que el material en el disco gira en espiral hacia el agujero negro central, se sobrecalienta y brilla con radiación ultravioleta. Sin embargo, los alcances exteriores del disco son considerablemente más fríos ybrillan más apreciablemente en la luz infrarroja y la luz de longitud de onda milimétrica que ALMA puede detectar.
Utilizando ALMA, un equipo internacional de astrónomos se asomó profundamente en esta región y descubrió una rociada de nubes frías de monóxido de carbono que se levantaba de la porción externa del disco de acreción. La energía del disco interno caliente ioniza parcialmente estas nubes, lo que les permiteadherirse a las poderosas líneas de campo magnético que envuelven el disco.
Al igual que el agua que sale de un aspersor de jardín que gira rápidamente, las nubes que se elevan por encima del disco de acreción se aceleran centrífugamente a lo largo de las líneas del campo magnético a velocidades muy altas: aproximadamente 400 a 800 kilómetros por segundo casi 2 millones de millas por horaEsto es hasta casi tres veces más rápido que la velocidad de rotación del disco de acreción externo, lo suficientemente rápido como para enviar las nubes a toda velocidad hacia la galaxia.
"Estas nubes viajan tan rápido que alcanzan la 'velocidad de escape' y se arrojan en forma de cono a ambos lados del disco", dijo Gallimore. "Con ALMA, podemos ver por primera vez que esel gas que se arroja y oculta el agujero negro, no el gas que cae ". Esto sugiere que la teoría general de un agujero negro activo está demasiado simplificada, concluye.
Con futuras observaciones de ALMA, los astrónomos esperan elaborar un presupuesto de combustible para este motor de agujero negro: cuánta masa por año entra en el agujero negro y cuánto se expulsa como escape.
"Estas son cantidades fundamentales para comprender los agujeros negros en los que realmente no tenemos un buen manejo en este momento", concluye Gallimore.
El Observatorio Nacional de Radioastronomía es una instalación de la National Science Foundation, operada bajo un acuerdo cooperativo de Associated Universities, Inc.
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Materiales proporcionado por Observatorio Nacional de Radioastronomía . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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