Los astrónomos que utilizan el Observatorio de Radio Owens Valley de Caltech OVRO han encontrado evidencia de un extraño sistema de lentes en el espacio, en el que un gran conjunto de estrellas está magnificando una galaxia mucho más distante que contiene un agujero negro supermasivo que arroja chorros. El descubrimiento proporciona elLa mejor vista de las gotas de gas caliente que salen de los agujeros negros supermasivos.
"Hemos sabido de la existencia de estos grupos de material que fluyen a lo largo de los chorros de agujeros negros, y que se mueven cerca de la velocidad de la luz, pero no se sabe mucho sobre su estructura interna o cómo se lanzan", dice Harish Vedantham, un becario postdoctoral de Caltech Millikan. "Con sistemas de lentes como este, podemos ver los grupos más cerca del motor central del agujero negro y con mucho más detalle que antes". Vedantham es autor principal de dos nuevos estudios que describen los resultados enel 15 de agosto de El diario astrofísico . El proyecto internacional está dirigido por Anthony Readhead, el Profesor Robinson de Astronomía, Emérito y director de la OVRO.
Muchos agujeros negros supermasivos en los centros de las galaxias expulsan chorros de gas que viajan cerca de la velocidad de la luz. La gravedad de los agujeros negros atrae material hacia ellos, pero parte de ese material termina siendo expulsado del agujero negro en los chorros.Los chorros están activos durante uno a 10 millones de años: cada pocos años, escupen grupos adicionales de material caliente. Con el nuevo sistema de lentes gravitacionales, estos grupos se pueden ver en escalas aproximadamente 100 veces más pequeñas que antes.
"Los grupos que estamos viendo están muy cerca del agujero negro central y son pequeños, solo unos pocos días luz de diámetro. Creemos que estos pequeños componentes que se mueven cerca de la velocidad de la luz están siendo magnificados por una lente gravitacionalen la galaxia espiral en primer plano ", dice Readhead." Esto proporciona una resolución exquisita de una millonésima de segundo de arco, que es equivalente a ver un grano de sal en la luna desde la Tierra ".
Un elemento crítico de este sistema de lentes es la lente en sí. Los científicos piensan que esta podría ser la primera lente de masa intermedia, lo que significa que es más grande que las lentes "micro" observadas anteriormente que consisten en estrellas individuales y más pequeñas que lasLentes masivas bien estudiadas, tan grandes como las galaxias. Se cree que la lente descrita en el nuevo artículo, llamada "mili-lente", tiene alrededor de 10,000 masas solares, y muy probablemente consiste en un cúmulo de estrellas.de gran tamaño es que es lo suficientemente pequeño como para no bloquear toda la fuente, lo que permite que los grupos de chorros se amplíen y se vean a medida que viajan, uno por uno, detrás de la lente. Además, los investigadores dicen que la lente en sí es científicainterés porque no se sabe mucho acerca de los objetos de este rango de masa intermedia.
"Este sistema podría proporcionar un excelente laboratorio cósmico tanto para el estudio de la miligrafía gravitacional como para el funcionamiento interno del chorro nuclear en una galaxia activa", dice Readhead.
Los nuevos hallazgos son parte de un programa OVRO para obtener observaciones dos veces por semana de 1.800 agujeros negros supermasivos activos y sus galaxias anfitrionas, utilizando el telescopio de 40 metros de OVRO, que detecta las emisiones de radio de los objetos celestes. El programa ha estado funcionando desde 2008en apoyo de la misión Fermi de la NASA, que observa las mismas galaxias en rayos gamma de mayor energía.
En 2010, los investigadores de OVRO notaron que sucedía algo inusual con la galaxia en el estudio, una galaxia activa llamada PKS 1413+ 135. Su emisión de radio se iluminó, se desvaneció y luego se iluminó nuevamente de manera muy simétrica en el transcurso de unaño. El mismo tipo de evento sucedió nuevamente en 2015. Después de un análisis cuidadoso que descartó otros escenarios, los investigadores concluyeron que el brillo general de la galaxia se debe probablemente a dos grupos sucesivos de alta velocidad expulsados por el agujero negro de la galaxia.pocos años de diferencia. Los grupos viajaron a lo largo del chorro y se magnificaron cuando pasaron detrás de la lente mili.
"Se han tomado observaciones de una gran cantidad de galaxias para encontrar este objeto con las caídas simétricas de brillo que apuntan a la presencia de una lente gravitacional", dice el coautor Timothy Pearson, científico investigador de Caltech que ayudó a descubrir en1981 que los grupos de chorros viajan a una velocidad cercana a la de la luz. "Ahora estamos analizando todos nuestros otros datos para tratar de encontrar objetos similares que puedan dar una vista ampliada de los núcleos galácticos".
El siguiente paso para confirmar los resultados del PKS 1413+ 135 es observar la galaxia con una técnica llamada interferometría de línea de base muy larga VLBI, en la que los radiotelescopios de todo el mundo trabajan juntos para obtener imágenes de los objetos cósmicos en detalle.planee usar esta técnica a partir de este otoño para observar la galaxia y su agujero negro supermasivo, que se espera que dispare otro grupo de material a reacción en los próximos años. Con la técnica VLBI, deberían poder ver el grupo manchadohacia un arco a través del cielo a través de los efectos de flexión de la luz de la lente mili. Identificar un arco confirmaría que, de hecho, una lente mili está magnificando los grupos de chorros ultrarrápidos que arrojan desde un agujero negro supermasivo.
"No podríamos hacer estudios como estos sin un observatorio universitario como el Owens Valley Radio Observatory, donde tenemos tiempo para dedicar un gran telescopio exclusivamente a un solo programa", dijo Readhead.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de California . Original escrito por Whitney Clavin. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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