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Utilizando el telescopio espacial James Webb (JWST), los astrónomos han obtenido imágenes de la estructura del polvo y el gas cerca de de un distante agujero aciago supermasivo, encontrando textualmente una característica de “choque”.
El equipo descubrió que la energía que calienta esta cirro de gas y polvo en helicoidal proviene en existencia de colisiones con chorros de gas que viajan a velocidades cercanas a la de la luz, o “choques”. Anteriormente, los científicos habían teorizado que la energía que calienta este polvo proviene del propio agujero aciago supermasivo, lo que hace que este vuelta sea inesperado.
El hogar cósmico de este particular agujero aciago supermasivo es ESO 428-G14, una galaxia activa ubicada a unos 70 millones de primaveras luz de la Tierra. El término “galaxia activa” significa que ESO 428-G14 posee una región central o “núcleo cósmico activo” (AGN) que emite una luz potente e intensa a lo desprendido del espectro electromagnético oportuno a la presencia de un agujero aciago supermasivo que se alimenta vorazmente de la materia que lo rodea.
El hallazgo del AGN de choque fue realizado por miembros de la colaboración GATOS (Galactic Activity, Torus, and Outflow Survey), quienes están utilizando observaciones dedicadas del JWST para estudiar los corazones de las galaxias cercanas.
“Existe un gran debate sobre cómo los AGN transfieren energía a su entorno”, dijo en un comunicado David Rosario, miembro del equipo GATOS y profesor titular de la Universidad de Newcastle. “No esperábamos ver chorros de radiodifusión que causaran este tipo de daño. ¡Y sin requisa, aquí está!”
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Descubriendo los secretos de un agujero aciago “ruidoso”
Se cree que todas las galaxias grandes tienen agujeros negros supermasivos centrales, que tienen masas que varían entre millones y miles de millones de veces la del Sol, pero no todos estos agujeros negros se encuentran en AGN.
Tomemos como ejemplo la Vía Láctea. El agujero aciago supermasivo de nuestra galaxia, Sagitario A* (Sgr A*), está rodeado de tan poco material que su “dieta” de materia es el equivalente a la de un ser humano que subsiste con un forúnculo de arroz al día. millón primaveras. Esto convierte a Sgr A*, que tiene una masa equivalente a unos 4,3 millones de soles, en un agujero aciago “silencioso”, pero seguro que tiene algunos vecinos ruidosos.
Tomemos como ejemplo el agujero aciago supermasivo que se encuentra en el corazón de la galaxia Messier 87 (M87), a unos 55 millones de primaveras luz de distancia. Este agujero aciago M87* no solo es mucho más masivo que Sgr A*, con una masa equivalente a unos 6,5 mil millones soles, pero asimismo está rodeado de una gran cantidad de gas y polvo, del que se alimenta.
Esta materia no puede caer directamente sobre M87* porque lleva momento angular, lo que significa que forma una cirro aplanada y giratoria de gas y polvo cerca de del agujero aciago supermasivo, citación “disco de acreción”, que lo alimenta gradualmente.
Los agujeros negros supermasivos no se quedan sentados en discos de acreción esperando pasivamente a que los alimenten como un bebé cósmico en una arnés inscripción. La inmensa influencia gravitatoria de estos titanes cósmicos genera enormes fuerzas de marea en el disco de acreción, creando una ficción que lo calienta a temperaturas de hasta 18 millones de grados Fahrenheit (10 millones de grados Celsius).
Esto hace que el disco de acreción brille intensamente, alimentando parte de la iluminación del AGN. La inmensa influencia gravitatoria de estos titanes cósmicos genera enormes fuerzas de marea en el disco de acreción, creando una entorno que lo calienta a temperaturas de hasta 18 millones de grados Fahrenheit (10 millones de grados Celsius).
Pero eso no es todo.
Como un chaval que se porta mal, no toda la “comida” de un agujero aciago supermasivo va a detener a su “boca”. Los campos magnéticos potentes canalizan parte de la materia de los discos de acreción en dirección a los polos del agujero aciago, acelerando así estas partículas cargadas hasta alcanzar velocidades cercanas a la de la luz. Es como si tu hijo te arrojara la comida.
Desde los dos polos del agujero aciago, esta materia sale en forma de chorros astrofísicos paralelos. Estos chorros asimismo van acompañados de la difusión de luz en todo el espectro electromagnético, especialmente potente en ondas de radiodifusión.
Como resultado de estas contribuciones, los AGN pueden ser tan brillantes que eclipsan la luz combinada de todas las estrellas de la galaxia que los rodea.
El polvo que rodea a los AGN puede a menudo incomunicar nuestra visión de sus núcleos al absorber la luz visible y otras longitudes de onda de la radiación electromagnética. Sin requisa, la luz infrarroja puede esquivar a este polvo y, convenientemente, el JWST ve el cosmos en infrarrojo. Eso significa que el poderoso telescopio espacial es la utensilio perfecta para observar el centro de los AGN.
Cuando el equipo de GATOs hizo esto para ESO 428-G14, descubrieron que el polvo cerca del agujero aciago supermasivo se está extendiendo a lo desprendido de su chorro. Esto reveló una relación inesperada entre los chorros y el polvo, lo que sugiere que estos poderosos flujos de salida podrían ser responsables tanto del calentamiento como de la conformación del polvo.
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Estudiar más a fondo la conexión entre los chorros y el polvo cerca de de los agujeros negros supermasivos podría revelar el impacto que estos titanes cósmicos tienen en la conformación de sus galaxias y cómo se recicla el material en los AGN.
“Tener la oportunidad de trabajar con datos exclusivos del JWST y ingresar a estas impresionantes imágenes ayer que nadie es más que emocionante”, afirmó Houda Haidar, estudiante de doctorado en la Talento de Matemáticas, Estadística y Física de la Universidad de Newcastle. “Me siento increíblemente afortunada de ser parte del equipo de GATOS. Trabajar en estrecha colaboración con los principales expertos en el campo es efectivamente un privilegio”.
La investigación del equipo fue publicada en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.