Los astrónomos que utilizan el radiotelescopio Nobeyama de 45 m han detectado signos de un agujero negro invisible con una masa de 100 mil veces la masa del Sol alrededor del centro de la Vía Láctea. El equipo supone que esta posible "masa intermedia" negraEl agujero es una clave para comprender el nacimiento de los agujeros negros supermasivos ubicados en los centros de las galaxias.
Un equipo de astrónomos dirigido por Tomoharu Oka, profesor de la Universidad de Keio en Japón, encontró una nube de gas enigmática, llamada CO-0.40-0.22, a solo 200 años luz del centro de la Vía Láctea.0.40-0.22 es inusual su dispersión de velocidad sorprendentemente amplia: la nube contiene gas con un rango muy amplio de velocidades. El equipo encontró esta misteriosa característica con dos radiotelescopios, el telescopio Nobeyama de 45 m en Japón y el telescopio ASTE en Chile, ambosoperado por el Observatorio Astronómico Nacional de Japón.
Para investigar la estructura detallada, el equipo observó CO-0.40-0.22 con el Telescopio Nobeyama de 45 m nuevamente para obtener 21 líneas de emisión de 18 moléculas. Los resultados muestran que la nube tiene una forma elíptica y consta de dos componentes: uncomponente compacto pero de baja densidad con una dispersión de velocidad muy amplia de 100 km / s, y un componente denso que se extiende 10 años luz con una dispersión de velocidad estrecha.
¿Qué hace que esta dispersión de velocidad sea tan amplia? No hay agujeros dentro de la nube. Además, las observaciones de rayos X e infrarrojos no encontraron ningún objeto compacto. Estas características indican que la dispersión de velocidad no es causada por una entrada de energía local,como las explosiones de supernovas.
El equipo realizó una simulación simple de nubes de gas lanzadas por una fuente de gravedad fuerte. En la simulación, las nubes de gas primero son atraídas por la fuente y sus velocidades aumentan a medida que se acercan a ella, alcanzando el máximo en el punto más cercano al objeto.Después de eso, las nubes continúan más allá del objeto y sus velocidades disminuyen. El equipo descubrió que un modelo que usa una fuente de gravedad con 100 mil veces la masa del Sol dentro de un área con un radio de 0.3 años luz proporcionó el mejor ajuste a los datos observados"Considerando el hecho de que no se ven objetos compactos en las observaciones de rayos X o infrarrojos", explica Oka, el autor principal del artículo que apareció en Astrophysical Journal Letters, "hasta donde sabemos, el mejor candidato para el compactoEl objeto masivo es un agujero negro. "
Si ese es el caso, esta es la primera detección de un agujero negro de masa intermedia. Los astrónomos ya conocen dos tamaños de agujeros negros: agujeros negros de masa estelar, formados después de las gigantescas explosiones de estrellas muy masivas y agujeros negros supermasivos;SMBH a menudo se encuentra en los centros de las galaxias. La masa de SMBH oscila entre varios millones y miles de millones de veces la masa del Sol. Se han encontrado varios SMBH, pero nadie sabe cómo se forman los SMBH. Una idea esque se forman a partir de fusiones de muchos agujeros negros de masa intermedia. Pero esto plantea un problema porque hasta ahora no se ha encontrado evidencia observacional firme de agujeros negros de masa intermedia. Si la nube CO-0.40-0.22, ubicada a solo 200 años luz de distanciaSgr A * el SMBH de 400 millones de masa solar en el centro de la Vía Láctea contiene un agujero negro de masa intermedia, podría soportar el escenario de fusión de agujero negro de masa intermedia de la evolución de SMBH.
Estos resultados abren una nueva forma de buscar agujeros negros con radiotelescopios. Observaciones recientes han revelado que hay varias nubes compactas de dispersión de gran velocidad similares a CO-0.40-0.22. El equipo propone que algunas de esas nubespodría contener agujeros negros. Un estudio sugirió que hay 100 millones de agujeros negros en la Vía Láctea, pero las observaciones de rayos X solo han encontrado docenas hasta ahora. La mayoría de los agujeros negros pueden ser "oscuros" y muy difíciles de ver directamente encualquier longitud de onda. "Las investigaciones de movimiento de gas con radiotelescopios pueden proporcionar una forma complementaria de buscar agujeros negros oscuros", dijo Oka. "Las observaciones en curso de estudio de área amplia de la Vía Láctea con el telescopio Nobeyama de 45 m y alta resoluciónlas observaciones de galaxias cercanas utilizando el Atacama Large Millimeter / submillimeter Array ALMA tienen el potencial de aumentar dramáticamente la cantidad de candidatos a agujeros negros ”.
Los resultados de la observación se publicaron como Oka et al. "Firma de un agujero negro de masa intermedia en la zona molecular central de nuestra galaxia" en Letras del diario astrofísico emitido el 1 de enero de 2016. Los miembros del equipo de investigación son Tomoharu Oka, Reiko Mizuno, Kodai Miura, Shunya Takekawa, todos en la Universidad de Keio.
Esta investigación es apoyada por la Sociedad Japonesa para la Promoción de la Ciencia JSPS Grant-in-Aid for Scientific Research C No. 24540236.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Observatorio Astronómico Nacional de Japón . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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