Un científico de la Universidad de Clemson ha unido fuerzas con un equipo internacional de astrónomos para identificar emisiones periódicas de rayos gamma de 11 galaxias activas, allanando el camino para futuros estudios de galaxias no convencionales que podrían albergar dos agujeros negros supermasivos en sus centros.
Entre los astrónomos, hace tiempo que está bien establecido que la mayoría de las galaxias albergan un agujero negro en su centro. Pero las galaxias que albergan un par de agujeros negros se han mantenido teóricas.
Los resultados de la investigación del equipo aparecieron en El diario astrofísico el 19 de junio de 2020 en un artículo titulado "Búsqueda sistemática de periodicidad de rayos gamma en núcleos galácticos activos detectados por el Telescopio Fermi de Área Grande"
"En general, los agujeros negros supermasivos se caracterizan por masas de más de un millón de masas de la de nuestro sol", dijo Pablo Peñil, autor principal del estudio y estudiante de doctorado en la Universidad Complutense de Madrid en España."Se ha descubierto que algunos de estos agujeros negros supermasivos, conocidos como núcleos galácticos activos AGN, aceleran las partículas hasta cerca de la velocidad de la luz en haces colimados llamados chorros. La emisión de estos chorros se detecta en todo el espectro electromagnético, pero la mayoría desu energía se libera en forma de rayos gamma "
Los rayos gamma, que son la forma más extrema de luz, son detectados por el Telescopio de área grande a bordo del Telescopio espacial de rayos gamma Fermi de la NASA. Los AGN se caracterizan por variaciones bruscas e impredecibles en el brillo.
"Identificar patrones regulares en su emisión de rayos gamma es como mirar el mar tormentoso y buscar el pequeño conjunto regular de olas causadas, por ejemplo, por el paso de un pequeño bote", dijo Peñil. "Se vuelve muy difícilcon rapidez."
El equipo logró el primer paso difícil de identificar una gran cantidad de galaxias que se emiten periódicamente durante años y está tratando de abordar la cuestión de qué está produciendo ese comportamiento periódico en estos AGN. Varias de las posibles explicaciones son fascinantes.
"El siguiente paso será la preparación de campañas de observación con otros telescopios para seguir de cerca estas galaxias y, con suerte, desentrañar las razones detrás de estas observaciones convincentes", dijo el coautor Marco Ajello, profesor asociado en el departamento de la Facultad de Cienciasde física y astronomía en la Universidad de Clemson ". Tenemos algunas posibilidades en mente, desde los efectos del faro producidos por los chorros hasta las modulaciones en el flujo de materia hacia el agujero negro, pero una solución muy interesante sería que la periodicidad es producida porun par de agujeros negros supermasivos que giran uno alrededor del otro. Entender la relación de estos agujeros negros con su entorno será esencial para obtener una imagen completa de la formación de galaxias ".
Gracias a una década de observaciones de Fermi-LAT, el equipo pudo identificar la repetición de señales de rayos gamma durante ciclos de unos pocos años. En promedio, estas emisiones se repitieron aproximadamente cada dos años.
"Nuestro estudio representa el trabajo más completo hasta la fecha en la búsqueda de periodicidad en los rayos gamma, un estudio que será fundamental para obtener información sobre el origen de este comportamiento peculiar", dijo el coautor Alberto Domínguez, Ph.D de Peñil. supervisor en Madrid y también un ex investigador postdoctoral en el grupo de Ajello en Clemson. "Hemos utilizado nueve años de observaciones continuas de todo el cielo LAT. Entre los más de dos mil AGN analizados, solo alrededor de una docena se destacan por esta intrínseca emisión cíclica"
Ampliar la muestra limitada de emisores periódicos constituye un importante avance para comprender los procesos físicos subyacentes en estas galaxias.
"Anteriormente solo se sabía que dos blazars mostraban cambios periódicos en su brillo de rayos gamma. Gracias a nuestro estudio, podemos decir con confianza que este comportamiento está presente en otras 11 fuentes", dijo la coautora Sara Buson, profesora deUniversidad de Würzburg en Alemania. "Además, nuestro estudio encontró otras 13 galaxias con indicios de emisión cíclica. Pero para confirmar esto con seguridad, debemos esperar a que Fermi-LAT recopile aún más datos".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Clemson . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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