Un equipo internacional de investigadores ha tomado imágenes de chorros de plasma recién formados de un agujero negro masivo con una precisión sin precedentes. Las imágenes de radio hechas con una combinación de telescopios en el espacio y en el suelo resuelven la estructura del chorro simplemente un par de cientos de radios de agujeros negros o12 días luz desde su sitio de lanzamiento.
En los centros de todas las galaxias masivas hay agujeros negros que pesan hasta varios miles de millones de veces la masa de nuestro Sol. Se sabe desde hace tiempo que algunos de estos agujeros negros masivos expulsan chorros de plasma espectaculares a una velocidad cercana a la de la luzeso puede extenderse mucho más allá de los límites de su galaxia anfitriona. Pero, en primer lugar, cómo se forman estos jets ha sido un misterio de larga data. Una de las principales dificultades para estudiarlos ha sido la incapacidad de los astrónomos para imaginar la estructura de los jets conducidospor el agujero negro lo suficientemente cerca de su sitio de lanzamiento para que sea posible la comparación directa con los modelos teóricos y computacionales de formación de chorros.
Ahora un equipo internacional de investigadores de ocho países diferentes ha realizado imágenes de resolución angular ultraalta del chorro de agujero negro en el centro de la galaxia gigante NGC 1275, también conocida como fuente de radio Perseus A o 3C 84. Los investigadores pudieronpara resolver la estructura del chorro diez veces más cerca del agujero negro en NGC 1275 que lo que ha sido posible antes con instrumentos terrestres, revelando detalles sin precedentes de la región de formación del chorro.
"Los resultados fueron sorprendentes. Resultó que el ancho observado del chorro era significativamente más ancho de lo que se esperaba en los modelos preferidos actualmente donde el chorro se lanza desde la ergosfera del agujero negro, un área de espacio justo al lado de unun agujero negro giratorio donde el espacio mismo es arrastrado a un movimiento circular alrededor del agujero ", explica el profesor Gabriele Giovannini del Instituto Nacional Italiano de Astrofísica, autor principal del artículo publicado en Nature Astronomy.
"Esto puede implicar que al menos la parte exterior del chorro se lanza desde el disco de acreción que rodea el agujero negro. Nuestro resultado aún no falsifica los modelos actuales en los que se lanzan los chorros desde la ergosfera, pero esperamos que denlos teóricos tienen una idea de la estructura del jet cerca del sitio de lanzamiento y pistas sobre cómo desarrollar los modelos ", agrega el Dr. Tuomas Savolainen de la Universidad de Aalto en Finlandia, jefe del programa de observación de RadioAstron que produjo las imágenes.
Otro resultado del estudio es que la estructura del chorro en NGC 1275 difiere significativamente del chorro en la galaxia muy cercana Messier 87, que es el único otro chorro cuya estructura ha sido fotografiada igualmente cerca del agujero negro. Los investigadores piensan que estose debe a la diferencia en la edad de estos dos jets ". El jet en NGC 1275 se reinició hace poco más de una década y todavía se está formando, lo que brinda una oportunidad única para seguir el crecimiento muy temprano de un jet de agujero negro."Continuar estas observaciones será muy importante", explica un coautor del artículo, el Dr. Masanori Nakamura de la Academia Sinica en Taiwán.
"Este estudio de la región más interna de NGC 1275 continúa nuestras investigaciones de Núcleos Galácticos Activos con la resolución más alta posible. Como la distancia a esa galaxia es de solo 70 Megaparsec o 230 millones de años luz, podemos examinar la estructura del jet conuna precisión sin precedentes de solo unos pocos cientos de radios de agujeros negros o 12 días de luz ", concluye el profesor Anton Zensus, director del Instituto Max Planck de Radioastronomía en Bonn, Alemania y jefe del departamento de investigación de VLBI, coautor del artículo..
Un radiotelescopio en el espacio - docenas en el suelo
La mejora significativa en la nitidez de las imágenes del chorro fue posible gracias al radioastron del interferómetro Tierra-espacio, que consiste en un radiotelescopio en órbita de 10 metros y una colección de aproximadamente dos docenas de la radio terrestre más grande del mundotelescopios. Cuando las señales de telescopios individuales se combinan usando la interferencia de ondas de radio, este conjunto de telescopios tiene la resolución angular equivalente a un radiotelescopio de 350,000 km de diámetro, casi la distancia entre la Tierra y la Luna. Esto hace que RadioAstron seaEl instrumento RadioAstron está dirigido por el Centro Espacial Astro del Instituto Físico Lebedev de la Academia de Ciencias de Rusia y la Asociación Científica y de Producción Lavochkin bajo un contrato con la Corporación Espacial Estatal ROSCOSMOS, en colaboracióncon organizaciones asociadas en Rusia y otros países.
"Nosotros, en la misión RadioAstron, estamos realmente felices de que la combinación única del radiotelescopio espacial de fabricación rusa y la enorme variedad internacional de los radiotelescopios más grandes ha permitido estudiar este joven jet relativista en las inmediaciones del negro supermasivo", comenta el científico del proyecto RadioAstron, profesor Yuri Kovalev del Instituto Lebedev en Moscú.
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Materiales proporcionado por Universidad de Aalto . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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