Los investigadores de CU Boulder han descubierto un mecanismo que explica la persistencia de cúmulos estelares asimétricos que rodean los agujeros negros supermasivos en algunas galaxias y sugiere que durante los períodos de fusión post-galáctica, las estrellas en órbita podrían arrojarse al agujero negro y destruirse a una velocidad de unopor año.
La investigación, que se publicó recientemente en El diario astrofísico , también sugiere una respuesta a un misterio astronómico de larga data sobre el comportamiento de las órbitas estelares excéntricas cerca de los agujeros negros supermasivos y por qué la dinámica aparentemente inestable sobrevive a largo plazo.
La gravedad de un agujero negro supermasivo crea un cúmulo estelar nuclear que lo rodea, que la física gravitacional esperaría que sea esféricamente simétrica. Sin embargo, se han observado varias galaxias, incluida la cercana Andrómeda, con un cúmulo estelar asimétrico que toma la forma de undisco en su lugar. Se sospecha que se formaron discos excéntricos a raíz de una fusión reciente entre dos galaxias ricas en gas.
Dentro del disco, cada estrella sigue una órbita elíptica que gira alrededor del agujero negro supermasivo con el tiempo. Las órbitas de las estrellas casi se superponen e interactúan entre sí con frecuencia. Eventualmente, las interrupciones gravitacionales a la órbita de una estrella la acercarán demasiado a lacalabozo.
"La fuerza se acumula en estas órbitas estelares y cambia su forma", dijo Ann-Marie Madigan, miembro asociada de JILA, quien dirigió el estudio. "Finalmente, una estrella alcanza su aproximación más cercana al agujero negro y se tritura".
"Predecimos que en un período de fusión post-galáctica, un agujero negro supermasivo se tragará una estrella por año", dijo la coautora Heather Wernke, una estudiante graduada de CU Boulder. "Eso es 10,000 veces más a menudo que otras predicciones de tasas."
El hallazgo refuerza la evidencia observacional de que algunas galaxias con agujeros negros supermasivos en su centro tienen tasas de mortalidad estelar más altas que otras y sugiere que los discos nucleares excéntricos pueden ser más comunes de lo esperado inicialmente. Otros estudios podrían ayudar a los investigadores a comprender mejor las fusiones galácticas y la evolucióndel universo.
"Es probable que Andrómeda haya superado el pico de este proceso, ya que se ha fusionado hace mucho tiempo", dijo Madigan, quien también es profesora asistente en el Departamento de Ciencias Astrofísicas y Planetarias de CU Boulder. "Pero con datos de mayor resolución, podemos estarcapaz de encontrar discos excéntricos más jóvenes en núcleos galácticos más distantes "
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Materiales proporcionado por Universidad de Colorado en Boulder . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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