Las salidas de gas son características comunes de los agujeros negros supermasivos activos que residen en el centro de las grandes galaxias. Millones a miles de millones de veces la masa del Sol, estos agujeros negros se alimentan de los grandes discos de gas que giran a su alrededor. Ocasionalmente, el negrolos agujeros comen demasiado y eructan un viento ultrarrápido o flujo de salida. Estos vientos pueden tener una fuerte influencia en la regulación del crecimiento de la galaxia anfitriona al eliminar el gas circundante y suprimir la formación de estrellas.
Los científicos ahora han hecho la observación más detallada hasta ahora de tal flujo de salida, proveniente de una galaxia activa llamada IRAS 13224-3809. La temperatura del flujo de salida cambió en escalas de tiempo de menos de una hora, que es cientos de veces más rápida que nunca antes vistaLas fluctuaciones rápidas en la temperatura del flujo de salida indicaron que el flujo de salida estaba respondiendo a las emisiones de rayos X del disco de acreción, una zona densa de gas y otros materiales que rodean el agujero negro.
Las nuevas observaciones se publican en la revista Naturaleza el 2 de marzo de 2017.
"Aunque hemos visto estos flujos de salida antes, esta observación fue la primera vez que pudimos ver el lanzamiento de los gases conectados con los cambios en la luminosidad de los agujeros negros", dijo Erin Kara, investigadora postdoctoral en astronomía en elUniversidad de Maryland y coautora del estudio.
Los científicos realizaron estas mediciones utilizando dos telescopios espaciales, el telescopio NuSTAR matriz de telescopio espectroscópico nuclear de la NASA y el XMM-Newton de la Agencia Espacial Europea ESA. Para capturar la variabilidad de estas señales, los científicos enfocaron el XMM-Newton en el agujero negrodurante 17 días seguidos, y observé el agujero negro con NuSTAR durante seis días.
Para medir las temperaturas de estos vientos, los científicos estudiaron los rayos X que provienen del borde del agujero negro. A medida que viajan hacia la Tierra, estos rayos X atraviesan las salidas. Elementos como el hierro o el magnesio presentes en las salidas puedenabsorber partes específicas del espectro de rayos X, creando "caídas" distintivas en la señal de rayos X. Al observar estas caídas, llamadas características de absorción, los astrónomos pueden aprender qué elementos existen en el viento.
El equipo notó que las características de absorción desaparecieron y reaparecieron en el lapso de unas pocas horas. Los investigadores concluyeron que los rayos X estaban calentando los vientos a millones de grados Celsius, momento en el cual los vientos se volvieron incapaces de absorber más.Rayos X.
Las observaciones de que los flujos de salida parecen estar vinculados con los rayos X, y que ambos son muy variables, proporcionan posibles pistas para localizar dónde se originan exactamente los rayos X y los flujos de salida.
"El gas radiante que fluye hacia los agujeros negros es más variable en sus centros", dijo Kara. "Debido a que vimos una variabilidad tan rápida en los vientos, sabemos que la emisión proviene de muy cerca del agujero negro mismo, y porqueobservamos que el viento también estaba cambiando en escalas de tiempo rápidas, también debía provenir de muy cerca del agujero negro ".
Para seguir estudiando la formación de galaxias y los agujeros negros, Chris Reynolds, profesor de astronomía en la UMD y co-PI del proyecto, señaló la necesidad de datos y observaciones más detallados.
"Necesitamos observar este agujero negro con mejores y más espectrómetros, para que podamos obtener más detalles sobre estas salidas", dijo Reynolds. "Por ejemplo, no sabemos si la salida está compuesta de una o varias hojas degas. Y necesitamos observar en múltiples bandas además de los rayos X, lo que nos permitiría detectar gases moleculares y gases más fríos, que pueden ser impulsados por estas salidas de alta energía. Toda esa información será crucial para comprendercómo se conectan estas salidas a la formación de galaxias "
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Materiales proporcionados por Universidad de Maryland . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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