Los agujeros negros supermasivos acechan en el centro de cada galaxia grande. Estos gigantes cósmicos pueden ser de millones a miles de millones de veces más masivos que el Sol. Sin embargo, determinar cuán masivo ha sido desalentador, especialmente para las galaxias espirales y sus primos estrechamente relacionadosespirales barradas.
En una nueva observación de prueba de concepto, los astrónomos que usan el Atacama Large Millimeter / submillimeter Array ALMA han medido la masa del agujero negro supermasivo en el centro de NGC 1097, una galaxia espiral barrada ubicada aproximadamente a 45 millones de luz-años de distancia en la dirección de la constelación de Fornax. Los investigadores determinaron que esta galaxia alberga un agujero negro 140 millones de veces más masivo que nuestro Sol. En comparación, el agujero negro en el centro de la Vía Láctea es liviano, con una masade unos pocos millones de veces la de nuestro Sol.
Para lograr este resultado, el equipo de investigación, dirigido por Kyoko Onishi en SOKENDAI Universidad de Graduados para Estudios Avanzados en Japón, midió con precisión la distribución y el movimiento de dos moléculas: cianuro de hidrógeno HCN y formilio HCO + -- cerca de la región central de la galaxia. Luego, los investigadores compararon las observaciones de ALMA con varios modelos matemáticos, cada uno correspondiente a una masa diferente del agujero negro supermasivo. El "mejor ajuste" para estas observaciones correspondió a un agujero negro que pesaba aproximadamente140 millones de masas solares. Los resultados se publican en Revista astrofísica .
Anteriormente se utilizó una técnica similar con el telescopio CARMA para medir la masa del agujero negro en el centro de la galaxia lenticular NGC 4526.
"Si bien NGC 4526 es una galaxia lenticular, NGC 1097 es una galaxia espiral barrada. Los resultados de observaciones recientes indican que la relación entre la masa del agujero negro supermasivo y las propiedades de la galaxia anfitriona varía según el tipo de galaxias, lo que hace que sea más importante obtener una precisión"masas de agujeros negros supermasivos en varios tipos de galaxias", señaló Onishi.
Actualmente, los astrónomos usan varios métodos para derivar la masa de un agujero negro supermasivo; la técnica utilizada generalmente depende del tipo de galaxia que se observa.
Dentro de la Vía Láctea, los potentes telescopios ópticos / infrarrojos rastrean el movimiento de las estrellas a medida que se deslizan alrededor del núcleo de nuestra galaxia. Sin embargo, este método no es adecuado para galaxias distantes debido a la resolución angular extremadamente alta que requiere.
En lugar de las estrellas, los astrónomos también siguen el movimiento de los megamasers objetos astrofísicos que emiten ondas de radio intensas y se encuentran cerca del centro de algunas galaxias, pero son raros; la Vía Láctea, por ejemplo, no tiene ninguna. Otra técnicaes rastrear el movimiento del gas ionizado en el bulbo central de una galaxia, pero esta técnica es la más adecuada para el estudio de galaxias elípticas, dejando pocas opciones a la hora de medir la masa de agujeros negros supermasivos en galaxias espirales.
Los nuevos resultados de ALMA, sin embargo, demuestran un método previamente sin explotar y abren nuevas posibilidades para el estudio de galaxias espirales en espiral y barradas.
"Este es el primer uso de ALMA para hacer una medición de este tipo para una galaxia espiral o espiral barrada", dijo Kartik Sheth, astrónomo del Observatorio Nacional de Radioastronomía en Charlottesville, Virginia, y coautor del artículo."Cuando miras las observaciones exquisitamente detalladas de ALMA, es sorprendente lo bien que encajan con estos modelos bien probados. Es emocionante pensar que ahora podemos aplicar esta misma técnica a otras galaxias similares y comprender mejor cómo afectan estos objetos increíblemente masivossus galaxias anfitrionas "
Dado que las teorías actuales muestran que las galaxias y sus agujeros negros supermasivos evolucionan juntos, cada uno afectando el crecimiento del otro, esta nueva técnica de medición podría arrojar luz sobre la relación entre las galaxias y sus agujeros negros supermasivos residentes.
Las futuras observaciones con ALMA continuarán refinando esta técnica y expandiendo sus aplicaciones a otras galaxias de tipo espiral.
El Observatorio Nacional de Radioastronomía es una instalación de la National Science Foundation, operada bajo un acuerdo cooperativo de Associated Universities, Inc.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Observatorio Nacional de Radioastronomía . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Cite esta página :