Rebote de chorro de agujero negro descubierto por Chandra.
El chorro del agujero negro supermasivo de Cygnus A
 |
| Imágenes de rayos X y ópticas de Cygnus A etiquetada. Chandra ha capturado un chorro de rebote de un agujero negro gigante. Estas imágenes de Cygnus A muestran rayos X de Chandra y una vista óptica del Hubble de galaxias y estrellas en el mismo campo de visión. Los datos de Chandra revelan la presencia de un potente chorro de partículas y energía electromagnética que se disparó desde el agujero negro y se estrelló contra una pared de gas caliente luego rebotó para perforar un agujero en una nube de partículas energéticas antes de que colisionara con otra parte. de la pared de gas. Crédito: Rayos X: NASA / CXC / Columbia Univ./A. Johnson et al .; Óptico: NASA / STScI. |
Los astrónomos han descubierto el comportamiento de un chorro de un agujero negro gigante que nunca se ha visto antes. Usando el observatorio de rayos X Chandra de la NASA, han observado un chorro que rebotó en una pared de gas y luego perforó un agujero en una nube de partículas energéticas. Este comportamiento puede dar a los científicos más información sobre cómo los chorros de los agujeros negros interactúan con su entorno.
El descubrimiento se realizó en Cygnus A, una gran galaxia en medio de un grupo de galaxias a unos 760 millones de años luz de la Tierra. Los datos de Chandra muestran poderosos chorros de partículas y energía electromagnética que se desprenden de un agujero negro de rápido crecimiento en el centro de Cygnus A. Después de viajar más de 200.000 años luz a ambos lados del agujero negro, los chorros se han ralentizado a través de su interacción con el multimillonario grado de gas intergaláctico que envuelve a Cygnus A. Esta interacción ha producido enormes nubes de partículas energéticas que emiten rayos X y ondas de radio.
 |
| Observación de Cygnus A en luz visible y rayos X sin etiquetas. Crédito: Rayos X: NASA / CXC / Columbia Univ./A. Johnson et al .; Óptico: NASA / STScI. |
En una observación profunda que duró 23 días, los científicos utilizaron Chandra para crear un mapa altamente detallado tanto del chorro como del gas intergaláctico, que utilizaron para rastrear la trayectoria de los chorros desde el agujero negro. El chorro a la izquierda se expandió después de rebotar y creó un agujero en la nube circundante de partículas que tiene una profundidad de entre 50.000 y 100.000 años luz y solo 26.000 años luz de ancho.
"No solo vimos cómo este chorro de agujero negro rebotaba contra el gas intergaláctico, de la misma forma en que una piedra salta o rebota en la superficie de un estanque, sino que también perfora un agujero en una nube de partículas energéticas", dijo Amalya Johnson. de la Universidad de Columbia en Nueva York, quien dirigió el nuevo estudio. "Esta es la primera vez que hemos visto un golpe de agujero tan cósmico".
La imagen aguda de Chandra fue crucial para este descubrimiento.
 |
| Vistas esquemáticas de Cygnus A. El orificio es visible porque la trayectoria del chorro de rebote entre los puntos de conexión E y D es casi directamente a lo largo de la línea de visión hacia la Tierra, como lo muestra la figura esquemática que muestra la vista de Cygnus A desde arriba. Probablemente se produjo un rebote similar del chorro entre los puntos de acceso A y B, pero el agujero no es visible porque el camino no está a lo largo de la línea de visión de la Tierra. Crédito: NASA / CXC / M.Weiss. |
"Es sorprendente que Chandra pueda captar detalles complejos en rayos X sobre lo que este agujero negro está haciendo a más de mil millones de trillones de millas de la Tierra", dijo el coautor Paul Nulsen, del Centro de Astrofísica | Harvard y Smithsonian (CfA) en Cambridge, Massachusetts. "Gracias a los datos de Chandra, podemos ver dónde rebotó el chorro y seguir su camino antes de golpear el gas por segunda vez".
Aunque son más conocidos por atraer cosas hacia él, los agujeros negros también son expertos en expulsar material de ellos mismos. A medida que el agujero negro gira, puede producir una torre vertical giratoria y con una herida firme de campos magnéticos poderosos. Esto permite que el agujero negro redirija parte de la energía liberada por el gas que se desplaza en espiral hacia él, creando un chorro energético que viaja a velocidades muy altas desde el agujero negro. El chorro Cygnus A es uno de los más grandes y potentes jamás vistos.
Los científicos están trabajando para determinar qué formas de energía (energía cinética, calor o radiación) transporta el chorro. La composición del chorro y los tipos de energía determinan cómo se comporta el chorro cuando rebota, como el tamaño del agujero que crea. Se necesitan modelos teóricos del chorro y sus interacciones con el gas circundante para sacar conclusiones sobre las propiedades del chorro.
La energía producida por chorros a partir de agujeros negros puede calentar el gas intergaláctico en cúmulos de galaxias y evitar que se enfríe y forme grandes cantidades de estrellas en una galaxia central como Cygnus A.
"Sabemos que los agujeros negros de rápido crecimiento tienen un gran efecto en su entorno", dijo el coautor Bradford Snios, también de la CfA. "Al estudiar Cygnus A, esperamos aprender más sobre cómo los agujeros negros gigantes afectan a su galaxia anfitriona con el tiempo".
Estos resultados se presentaron en la 233 reunión de la reunión de la Sociedad Astronómica Americana en Seattle, WA. El Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA en Huntsville, Alabama, administra el programa Chandra para la Dirección de Misiones Científicas de la NASA en Washington. El Smithsonian Astrophysical Observatory en Cambridge, Massachusetts, controla la ciencia y las operaciones de vuelo de Chandra.
Otros materiales sobre los hallazgos están disponibles en:
Para más imágenes de Chandra, multimedia y materiales relacionados, visite:
Contactos de medios:
Megan Watzke
Centro de rayos X Chandra, Cambridge, Massachusetts.
617-496-7998
• Publicado en Chandra el 9 de enero del 2.019, enlace rueda de prensa, enlace noticia.
