Algunas relaciones están escritas en las estrellas. Ese es definitivamente el caso de los agujeros negros supermasivos y sus galaxias anfitrionas, según un nuevo estudio de la Universidad de Yale. La "relación especial" entre los agujeros negros supermasivos SMBH y sus anfitriones - algoLos astrónomos y los físicos han observado durante bastante tiempo: ahora puede entenderse como un enlace que comienza temprano en la formación de una galaxia y tiene una opinión sobre cómo la galaxia y el SMBH en su centro crecen con el tiempo, señalan los investigadores.
Un agujero negro es un punto en el espacio donde la materia se ha compactado tan fuertemente que crea una gravedad intensa. Esta gravedad es lo suficientemente fuerte que incluso la luz no puede escapar de su atracción. Los agujeros negros pueden ser tan pequeños como un solo átomo ograndes como miles de millones de millas de diámetro. Los más grandes se llaman agujeros negros "supermasivos" y tienen masas iguales a la de millones, o incluso miles de millones, de soles.
Los SMBH a menudo se encuentran en el centro de las galaxias grandes, incluida nuestra propia galaxia, la Vía Láctea. Aunque en teoría se esperaba que existieran SMBH, los primeros indicios de observación se detectaron en la década de 1960; a principios de este año, el Event Horizon Telescope lanzó elprimera silueta de un agujero negro en la galaxia Messier 87. Los astrofísicos continúan teorizando sobre los orígenes de los agujeros negros, cómo crecen y brillan, y cómo interactúan con las galaxias anfitrionas en diferentes entornos astronómicos.
"Ha habido mucha incertidumbre con respecto a la conexión SMBH-galaxia, en particular si el crecimiento de SMBH estaba más estrechamente relacionado con la tasa de formación de estrellas o la masa de la galaxia anfitriona", dijo el astrofísico de Yale, Priyamvada Natarajan, investigador principal delnuevo estudio, que aparece en la revista Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society . "Estos resultados representan la evidencia teórica más completa para el primero: la tasa de crecimiento de los agujeros negros parece estar estrechamente acoplada a la tasa a la que se forman las estrellas en el huésped".
Natarajan ha hecho contribuciones significativas a nuestra comprensión de la formación, el ensamblaje y el crecimiento de SMBH, con respecto a sus alrededores. Su trabajo habla de la cuestión subyacente de si estas conexiones son meras correlaciones o signos de causalidad más profunda.
Natarajan y su equipo, primer autor Angelo Ricarte y Michael Tremmel de Yale y Thomas Quinn de la Universidad de Washington, utilizaron sofisticados conjuntos de simulaciones para hacer el descubrimiento. Llamada Romulus, la simulación cosmológica sigue la evolución de diferentes regiones deel universo desde justo después del Big Bang hasta el día de hoy e incluye miles de galaxias simuladas que residen en una amplia variedad de entornos cósmicos.
Las simulaciones de Romulus ofrecen la instantánea de mayor resolución del crecimiento de agujeros negros, proporcionando una visión totalmente emergente y más nítida de cómo crecen los agujeros negros dentro de una amplia gama de galaxias anfitrionas, desde las galaxias más masivas ubicadas en el centro de los cúmulos de galaxias -regiones muy densas, como centros de ciudades abarrotadas, a galaxias enanas mucho más comunes que habitan los suburbios más dispersos.
"En un momento en que los factores de crecimiento del agujero negro no están claros, estas simulaciones ofrecen una imagen simple. Simplemente crecen junto con las estrellas independientes de la masa de la galaxia, el entorno más grande o la época cósmica", dijo Ricarte, unex estudiante de posgrado de Natarajan's que ahora es becario postdoctoral en Harvard.
Ricarte señaló que uno de los hallazgos más intrigantes del estudio tiene que ver con la forma en que los agujeros negros más grandes del universo interactúan con sus galaxias anfitrionas con el tiempo. Los investigadores descubrieron que las SMBH y sus anfitriones crecen en tándem, y quela relación es "autocorrectora", independiente del tipo de entorno en el que habitan.
"Si el SMBH comienza a crecer demasiado rápido y se vuelve demasiado grande para su hogar galáctico, los procesos físicos aseguran que su crecimiento se ralentice en relación con la galaxia", explicó Tremmel. "Por otro lado, si la masa del SMBH es demasiado pequeña".para su galaxia, la tasa de crecimiento de SMBH aumenta en relación con el tamaño de la galaxia para compensar ".
El apoyo para la investigación provino de varias fuentes, incluidas la NASA y la National Science Foundation. La investigación es parte del proyecto de computación Blue Waters respaldado por la National Science Foundation y la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign.
Vea un video corto sobre el estudio aquí: http://youtu.be/BpYhRQAeZVA
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Yale . Original escrito por Jim Shelton. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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