4C+29.30,una galaxia con chorro de partículas.

Un potente agujero negro supermasivo crea dos chorros de partículas.

Una galaxia con dos chorros de potentes partículas.

Esta imagen compuesta de rayos x, ondas de radio y luz visible de una galaxia, ilustra cómo la intensa gravedad de un agujero negro supermasivo puede ser aprovechado para generar un poder inmenso. La imagen contiene datos de rayos X del Observatorio de rayos X Chandra de la NASA (azul), la luz óptica obtenidos con el telescopio espacial Hubble (oro) y las ondas de radio del Very Large Array de la NSF (rosa).

Este punto de vista de múltiples longitudes de onda muestra 4C + 29.30, una galaxia situada a unos 850 millones de años luz de la Tierra en la constelación de Cancer. La emisión de radio proviene de dos chorros de partículas que están acelerando a millones de millas por hora de distancia de un agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia. La masa estimada del agujero negro es de unos 100 millones de veces la masa de nuestro Sol, los extremos de los chorros muestran grandes áreas de emisión de radio situado fuera de la galaxia.

4C+29.30 con etiquetas.

Los datos de rayos X muestran un aspecto diferente de esta galaxia, la localización de la ubicación de gas caliente. Los brillantes rayos X en el centro de la imagen marca una piscina de gas de millones de grados alrededor del agujero negro. Parte de este material con el tiempo podría ser consumido por el agujero negro, y el magnetizado remolino de gas cerca del agujero negro podría, a su vez, provocar una mayor producción al chorro de radio.

La mayor parte de los rayos X de baja energía de las proximidades del agujero negro son absorbidos por el polvo y el gas, probablemente con la forma de un donut gigante alrededor del agujero negro. Esta rosquilla o disco de acreción es toda la luz óptica producida cerca del agujero negro por lo que los astrónomos se refieren a este tipo de fuente como un agujero negro oculto o enterrado. La luz óptica que se ve en la imagen es de las estrellas de la galaxia.

Los puntos brillantes en rayos X y la emisión de radio en los bordes exteriores de la galaxia, cerca de los extremos de los chorros, son causadas por electrones de alta energía siguiendo trayectorias curvas alrededor de las líneas de campo magnético. Muestran donde un chorro generado por el agujero negro ha arado en cúmulos de material la galaxia. Gran parte de la energía del chorro entra a calentar el gas en estos grupos y parte de ella entra en arrastre de gas fresco a lo largo de la dirección del chorro. Tanto el calor y el arrastre pueden limitar el suministro de combustible para el agujero negro súper masivo, lo que lleva a la inanición temporal y detiene su crecimiento. Este proceso de retroalimentación se cree que causa la correlación observada entre la masa del agujero negro supermasivo y la masa combinada de las estrellas en la región central o protuberancia de una galaxia.

Estos resultados se informaron en dos papeles diferentes. La primera, que se centró en los efectos de los chorros en la galaxia, se encuentra disponible en línea y se publicó en la edición del 10 de mayo del 2012 en The Astrophysical Journal. Está dirigida por Aneta Siemiginowska del Centro Harvard-Smithsoniano para Astrofísica (CfA) en Cambridge, MA y de los co-autores son Lukasz Stawarz, del Instituto de Ciencia Espacial y Astronáutica en Yoshinodai, Japón; Teddy Cheung de la Academia Nacional de Ciencias en Washington, DC; Thomas Aldcroft de CfA; Jill Bechtold de la Universidad de Arizona en Tucson, AZ; Douglas Burke del CfA; Daniel Evans de CfA; Joanna Holt de la Universidad de Leiden en Leiden, Países Bajos; Marek Jamrozy de la Universidad Jagellónica de Cracovia, Polonia; y Giulia Migliori del CfA. El segundo, que se concentró en el agujero negro supermasivo, está disponible en línea y fue publicado en la edición de octubre 20, 2012 en The Astrophysical Journal. Está dirigida por Malgorzata Sobolewska de CfA, y los co-autores son Aneta Siemiginowska, Giulia Migliori, Lukasz Stawarz, Marek Jamrozy, Daniel Evans y Teddy Cheung.

Centro de Vuelo Espacial Marshall de la NASA en Huntsville, Alabama., Dirige el programa Chandra para el Directorio de Misiones Científicas de la NASA en Washington. El Observatorio Astrofísico Smithsoniano controla las operaciones científicas y de vuelo de Chandra de Cambridge, Massachusetts.

Crédito:

Rayos X: NASA/CXC/SAO/A.Siemiginowska et al; 

Óptico: NASA/STScI; 

Radio: NSF/NRAO/VLA

Publicado en Chandra el 15 de mayo del 2.013.