Un equipo de investigadores de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Clemson, en colaboración con colegas internacionales, informó la primera detección definitiva de un chorro relativista que emerge de dos galaxias en colisión, en esencia, la primera prueba fotográfica de que la fusión de galaxias puede producir chorros de cargapartículas que viajan a casi la velocidad de la luz.
Además, los científicos habían descubierto previamente que estos chorros se podían encontrar en galaxias de forma elíptica, que se pueden formar al fusionar dos galaxias espirales. Ahora, tienen una imagen que muestra la formación de un chorro de dos espirales más jóvenes.galaxias en forma.
"Por primera vez, hemos encontrado dos galaxias en forma de espiral o de disco en el camino para una colisión que ha producido un naciente chorro de bebé que acaba de comenzar su vida en el centro de una de las galaxias", dijo VaidehiPaliya, un ex investigador postdoctoral de Clemson y autor principal de los hallazgos reportados en el Revista astrofísica el 7 de abril de 2020.
El documento se titula "TXS 2116-077: un jet relativista emisor de rayos gamma alojado en una fusión de galaxias". Además de Paliya, que ahora se encuentra en el Sincrotrón Deutsches Elektronen DESY en Alemania, los otros autores de Clemson incluyenel profesor asociado Marco Ajello, el profesor Dieter Hartmann y el profesor adjunto Stefano Marchesi, del departamento de física y astronomía.
El hecho de que el avión sea tan joven permitió a los investigadores ver claramente a su huésped.
Según Ajello, otros ya han imaginado colisiones galácticas muchas veces. Pero él y sus colegas son los primeros en capturar dos galaxias que se fusionan donde hay un chorro completamente formado que nos señala, aunque sea muy joven, y por lo tanto nopero lo suficientemente brillante como para cegarnos.
"Típicamente, un chorro emite luz que es tan poderosa que no podemos ver la galaxia detrás de ella", dijo Marchesi. "Es como tratar de mirar un objeto y alguien apunta una linterna brillante a tus ojos. Todo lo que puedes veres la linterna. Este chorro es menos potente, por lo que podemos ver la galaxia donde nació ".
Los jets son los fenómenos astrofísicos más poderosos del universo. Pueden emitir más energía al universo en un segundo de lo que producirá nuestro sol en toda su vida. Esa energía está en forma de radiación, como ondas de radio intensas, X-rays y rayos gamma.
"Los jets son los mejores aceleradores del universo, mucho mejores que los super colisionadores que tenemos en la Tierra", dijo Hartmann, refiriéndose a los aceleradores utilizados en estudios de física de alta energía.
Se pensaba que los jets nacían de galaxias con forma elíptica más antiguas con un núcleo galáctico activo AGN, que es un agujero negro supermasivo que reside en su centro. Como punto de referencia, los científicos creen que todas las galaxias tienenlocalizó agujeros negros supermasivos, pero no todos son AGN. Por ejemplo, el agujero negro masivo de nuestra Vía Láctea está inactivo.
Los científicos teorizan que los AGN se hacen más grandes atrayendo gravitacionalmente gas y polvo a través de un proceso llamado acreción. Pero no toda esta materia se acumula en el agujero negro. Algunas de las partículas se aceleran y se arrojan hacia afuera en haces estrechos en elforma de chorros
"Es difícil desalojar el gas de la galaxia y hacer que llegue a su centro", explicó Ajello. "Se necesita algo para sacudir la galaxia un poco para que el gas llegue allí. La fusión o colisión de galaxias es la forma más fácilpara mover el gas, y si se mueve suficiente gas, entonces el agujero negro supermasivo se volverá extremadamente brillante y podría desarrollar un chorro ".
Ajello cree que la imagen del equipo capturó las dos galaxias, una galaxia Seyfert 1 conocida como TXS 2116-077 y otra galaxia de masa similar, ya que colisionaron por segunda vez debido a la cantidad de gas que se ve en la imagen.
"Eventualmente, todo el gas será expulsado al espacio, y sin gas, una galaxia ya no podrá formar estrellas", dijo Ajello. "Sin gas, el agujero negro se apagará y la galaxia permanecerá inactiva".
Miles de millones de años a partir de ahora, nuestra propia Vía Láctea se fusionará con la cercana galaxia de Andrómeda.
"Los científicos han llevado a cabo simulaciones numéricas detalladas y predijeron que este evento podría conducir a la formación de una galaxia elíptica gigante", dijo Paliya. "Dependiendo de las condiciones físicas, puede albergar un chorro relativista, pero eso está en la distanciafuturo."
El equipo capturó la imagen usando uno de los telescopios terrestres más grandes del mundo, el telescopio infrarrojo óptico Subaru de 8.2 metros ubicado en la cima de una montaña en Hawai. Realizaron observaciones posteriores con el Gran Telescopio Canarias y el Telescopio William Herschel enla isla de La Palma, en la costa de España, así como con el telescopio espacial del Observatorio de Rayos X Chandra de la NASA.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Clemson . Original escrito por Laura Schmitt. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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