La galaxia Messier 77 M77 es famosa por su núcleo superactivo que libera una enorme energía a través del espectro electromagnético, que va desde los rayos X hasta las longitudes de onda de radio. Sin embargo, a pesar de su núcleo altamente activo, la galaxia parece un silencio normalespiral. No hay signos visuales de lo que está causando que su región central irradie tan extensamente. Durante mucho tiempo ha sido un misterio por qué solo el centro de M77 está tan activo. Los astrónomos sospechan que hace mucho tiempo ocurrió un agujero negro que se hundía, lo que podría haberpateó el núcleo a toda velocidad.
Para probar sus ideas sobre por qué la región central de M77 emite cantidades masivas de radiación, un equipo de investigadores del Observatorio Astronómico Nacional de Japón y la Universidad Abierta de Japón utilizó el Telescopio Subaru para estudiar M77. La imagen profunda sin precedentes de laLa galaxia revela evidencia de una fusión menor oculta hace miles de millones de años. El descubrimiento proporciona evidencia crucial del origen de la fusión menor de los núcleos galácticos activos
El misterio de las galaxias Seyfert
La galaxia Messier 77 NGC 1068 es famosa por albergar un núcleo activo en su núcleo que libera una enorme cantidad de energía. La existencia de tales galaxias activas en el universo cercano fue notada por primera vez por el astrónomo estadounidense Carl Seyfert más de 70hace años. Hoy en día se llaman galaxias Seyfert. Los astrónomos piensan que la fuente de una actividad tan poderosa es la energía gravitacional liberada de la materia sobrecalentada que cae sobre un agujero negro supermasivo SMBH que reside en el centro de la galaxia anfitriona. La masa estimadade tal SMBH para M77 es aproximadamente 10 millones de veces mayor que la del Sol.
Se necesita una cantidad masiva de gas vertido en el agujero negro central de la galaxia para crear energías tan fuertes. Eso puede parecer una tarea fácil, pero en realidad es muy difícil. El gas en el disco galáctico circulará más y más rápido a medida que gira en espiralen las proximidades del SMBH. Luego, en algún momento, la "fuerza centrífuga" se equilibra con la fuerza gravitacional del SMBH. Eso en realidad evita que el gas caiga al centro. La situación es similar a la fuga de agua de una bañera.a la fuerza centrífuga, el agua que gira rápidamente no se drenará rápidamente. Entonces, ¿cómo se puede eliminar el momento angular del gas que circula cerca de un núcleo galáctico activo? Encontrar la respuesta a esa pregunta es uno de los grandes desafíos para los investigadores de hoy.
Una predicción planteada hace 18 años
En 1999, el profesor Yoshiaki Taniguchi actualmente en la Universidad Abierta de Japón, el líder del equipo del estudio actual de Subaru, publicó un documento sobre el mecanismo impulsor del núcleo activo de las galaxias Seyfert como M 77. Señaló queun evento pasado, una "fusión menor" en la que la galaxia anfitriona se comió su galaxia "satélite" una pequeña galaxia de baja masa en órbita, sería la clave para activar el núcleo Seyfert.
Por lo general, un evento de fusión menor simplemente rompe una galaxia satélite de baja masa. Los escombros resultantes se absorben en el disco de la galaxia anfitriona más masiva antes de que se acerque al centro. Por lo tanto, no se consideró como el principal impulsor delactividad nuclear ". Sin embargo, la situación podría ser totalmente diferente si la galaxia satélite tiene un SMBH más pequeño en su centro", sugiere el profesor Taniguchi, "porque el agujero negro nunca se puede romper. Si existe, eventualmente debería hundirseen el centro de la galaxia anfitriona "
El SMBH que se hunde de la galaxia satelital eventualmente crearía una perturbación en el disco de gas giratorio alrededor del SMBH de la galaxia principal. Luego, el gas perturbado eventualmente se precipitaría al SMBH central mientras liberaba una enorme energía gravitacional ". Este debe ser el encendido principal"Taniguchi argumentó que el mecanismo de los núcleos activos de Seyfert". La idea puede explicar naturalmente el misterio sobre la morfología de las galaxias Seyfert ", dijo el profesor Taniguchi, señalando la ventaja de que el modelo de galaxias de aspecto normal también es muy activo en sunúcleos
Sondeo de la teoría con el telescopio Subaru
Los avances recientes en la técnica de observación permiten la detección de la estructura extremadamente débil alrededor de las galaxias, como bucles o escombros que probablemente se producen por interacciones dinámicas con galaxias satélite. Las partes más externas de las galaxias a menudo se consideran relativamente "silenciosas" con unescala de tiempo dinámica más larga que en cualquier otro lugar dentro. Las simulaciones muestran que la firma débil de una fusión menor anterior puede permanecer varios miles de millones de años después del evento. "Tal firma puede ser una prueba clave para nuestra hipótesis de fusión menor para las galaxias Seyfert. Ahora es el momento devolver a visitar M77 ", dijo Taniguchi.
La elección del equipo para buscar 'el caso pasado' fue, por supuesto, el Telescopio Subaru y su potente cámara de imágenes, Hyper Suprime-Cam. La propuesta de observación fue aceptada y ejecutada en la noche de Navidad de 2016. "Los datos fueron simplemente sorprendentes", dijo el Dr. Ichi Tanaka, el investigador principal del proyecto." Afortunadamente, también pudimos recuperar los otros datos que se tomaron en el pasado y que se acaban de liberar del archivo de datos del Telescopio Subaru. Por lo tanto, los datos combinados que finalmente obtuvimos sonsin precedentes profundo "
El gran poder de recolección de fotones de Subaru y el excelente rendimiento de la Hyper Suprime-Cam fueron cruciales en el descubrimiento de las estructuras extremadamente débiles en M77. Su descubrimiento revela el pasado violento oculto de la galaxia de aspecto normal .. "Aunque la gente a veces puede haceruna mentira, las galaxias nunca lo hacen. Lo importante es escuchar sus pequeñas voces para entender las galaxias ", dijo el profesor Taniguchi.
El equipo ampliará su estudio a más galaxias Seyfert usando el Telescopio Subaru. El Dr. Masafumi Yagi, quien dirige la siguiente fase del proyecto, dijo: "Descubriremos más y más evidencias de la fusión de satélites alrededor de las galaxias anfitrionas Seyfert. Nosotrosesperar que el proyecto pueda proporcionar una pieza crítica para la imagen unificada del mecanismo desencadenante de núcleos galácticos activos ".
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Materiales proporcionado por Institutos Nacionales de Ciencias Naturales . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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