Los astrónomos han captado un agujero negro supermasivo en una galaxia distante comiendo gas y luego "eructando", no una, sino dos.
La galaxia en estudio, llamada SDSS J1354 + 1327 J1354 para abreviar, se encuentra a unos 800 millones de años luz de la Tierra. El equipo utilizó observaciones del Telescopio Espacial Hubble de la NASA, el Observatorio de rayos X Chandra y el WMObservatorio Keck en Mauna Kea, Hawaii, y el Observatorio Apache Point APO cerca de Sunspot, Nuevo México.
Chandra detectó una brillante fuente puntual de emisión de rayos X de J1354, una señal reveladora de la presencia de un agujero negro supermasivo millones o miles de millones de veces más masivo que nuestro Sol. Los rayos X son producidos por gas calentadoa millones de grados por las enormes fuerzas gravitacionales y magnéticas cerca del agujero negro. Parte de este gas caerá en el agujero negro, mientras que una parte será expulsada en un poderoso flujo de partículas de alta energía.
Al comparar imágenes de rayos X de Chandra e imágenes de luz visible ópticas del Hubble, el equipo determinó que el agujero negro está ubicado en el centro de la galaxia, la dirección esperada para tal objeto. Los datos de rayos Xtambién proporcionan evidencia de que el agujero negro supermasivo está incrustado en un pesado velo de polvo y gas.
Los resultados indican que en el pasado, el agujero negro supermasivo en J1354 parece haber consumido, o acumulado, grandes cantidades de gas mientras disparaba un flujo de salida de partículas de alta energía. El flujo de salida finalmente se apagó y luego volvió a encenderse alrededor de 100,000años después. Esta es una fuerte evidencia de que la acumulación de agujeros negros puede apagar y encender su producción de energía en escalas de tiempo que son cortas en comparación con la edad de 13,8 mil millones de años del universo.
"Estamos viendo este festín, eructar y dormir una siesta, y luego festejar y eructar una vez más, lo que la teoría había predicho", dijo Julie Comerford de la Universidad de Colorado CU en el Departamento de Astrofísica y Ciencias Espaciales de Boulder, quiendirigió el estudio. "Afortunadamente, observamos esta galaxia en un momento en que podíamos ver claramente la evidencia de ambos eventos".
Entonces, ¿por qué el agujero negro tenía dos comidas separadas? La respuesta se encuentra en una galaxia compañera que está vinculada a J1354 por corrientes de estrellas y gas producidas por una colisión entre las dos galaxias. El equipo concluyó que los grupos de material de la compañeraLa galaxia se arremolinó hacia el centro de J1354 y luego fue devorada por el agujero negro supermasivo.
El equipo usó datos ópticos de Hubble, Keck y APO para mostrar que los electrones se habían extraído de los átomos en un cono de gas que se extendía a unos 30.000 años luz al sur del centro de la galaxia. Este desprendimiento probablemente fue causado por un estallido de radiaciónde la vecindad del agujero negro, lo que indica que se había producido un evento festivo. Al norte, encontraron evidencia de una onda de choque, similar a un boom sónico, ubicada a unos 3.000 años luz del agujero negro. Esto sugiere que se produjo un eructodespués de que se hubiera consumido un grupo diferente de gas aproximadamente 100.000 años después.
"Esta galaxia realmente nos tomó por sorpresa", dijo Rebecca Nevin, estudiante de doctorado de CU Boulder, coautora del estudio que utilizó datos de APO para observar las velocidades e intensidades de la luz del gas y las estrellas en J1354.capaz de demostrar que el gas de la parte norte de la galaxia era consistente con un borde de avance de una onda de choque, y el gas del sur era consistente con una salida más antigua del agujero negro ".
El agujero negro supermasivo de nuestra galaxia, la Vía Láctea, ha tenido al menos un eructo. En 2010, otro equipo de investigación descubrió un eructo de la Vía Láctea utilizando observaciones del Observatorio de rayos gamma Fermi en órbita para observar el borde de la galaxia. Los astrónomos vieron salidas de gas denominadas"Burbujas de Fermi" que brillan en la porción de rayos gamma, rayos X y ondas de radio del espectro electromagnético.
"Estos son los tipos de burbujas que vemos después de un evento de alimentación de un agujero negro", dijo el becario postdoctoral de UC Scott Barrows. "El agujero negro supermasivo de nuestra galaxia ahora está durmiendo después de una gran comida, al igual que el agujero negro de J1354 en el pasado.Así que también esperamos que nuestro enorme agujero negro vuelva a darse un festín, tal como lo ha hecho el de J1354 ".
Otros coautores del nuevo estudio incluyen al becario postdoctoral Francisco Muller-Sanchez de CU Boulder, Jenny Greene de la Universidad de Princeton, David Pooley de la Universidad Trinity, Daniel Stern del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California, y Fiona Harrison delInstituto de Tecnología de California.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial STScI . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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