Las nubes de gas en una galaxia distante están siendo empujadas cada vez más rápido (a más de 10.000 millas por segundo) entre estrellas cercanas por ráfagas de radiación del agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia. Es un descubrimiento que ayuda a arrojar luz sobre la forma en que los agujeros negros activos pueden construir continuamente sus galaxias, fomentando o deteniendo el desarrollo de nuevas estrellas.

Un equipo de investigadores dirigido por la profesora de astronomía Catherine Greer de la Universidad de Wisconsin-Madison y el recién graduado Robert Whitley descubrieron el gas acelerado utilizando años de datos de un cuásar, un agujero negro extremadamente brillante y turbulento a miles de millones de años luz de distancia. Constelación de Bootes. Presentaron sus hallazgos hoy en la 244ª reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense en Madison.

Los científicos creen que los agujeros negros se encuentran en el centro de la mayoría de las galaxias. Los cuásares son agujeros negros supermasivos rodeados por discos de materia que son atraídos por la inmensa atracción gravitacional del agujero negro.

«El material de este disco siempre cae en el agujero negro, y la fricción de ese arrastre y arrastre calienta el disco y lo vuelve muy, muy caliente y muy, muy brillante», dice Greer. «Estos quásares son realmente brillantes y, debido al amplio rango de temperatura desde el interior del disco hasta el exterior, su emisión abarca casi todo el espectro electromagnético».

La luz brillante hace que los quásares visibles sean casi tan antiguos como el universo (hasta a 13 mil millones de años luz de distancia), y su amplio rango de radiación los hace especialmente útiles para los astrónomos en el estudio del universo primitivo.

Los investigadores utilizaron más de ocho años de observaciones del cuásar SBS 1408+544 recopiladas por el Sloan Digital Sky Survey, ahora conocido como Black Hole Mapper Reverberation Mapping Project. Siguieron los vientos de carbono gaseoso y detectaron la luz faltante del quásar: luz absorbida por el gas. Pero en lugar de ser absorbida exactamente en el lugar correcto del espectro para indicar carbono, la sombra se alejó más de casa con cada nueva vista de SBS 1408+544.

«Este cambio nos dice que el gas se mueve cada vez más rápido», dice Whitley. «El viento se acelera porque es empujado por la radiación que sale del disco de acreción».

Los científicos, incluido Greer, sugirieron que ya habían observado la aceleración de los vientos provenientes de los discos de acreción de los agujeros negros, pero esto aún no podía corroborarse con datos de más de unas pocas observaciones. Los nuevos resultados provienen de aproximadamente 130 observaciones de SBS 1408+544 realizadas durante casi una década, lo que permitió al equipo determinar firmemente el aumento de velocidad con gran confianza.

Los vientos que expulsan el gas de un quásar son de interés para los astrónomos porque son una forma en que los agujeros negros supermasivos pueden influir en la evolución de las galaxias que los rodean.

«Si son lo suficientemente energéticos, los vientos pueden viajar hacia la galaxia, donde pueden tener un gran impacto», dice Whitley.

Dependiendo de las condiciones, los vientos de quásar pueden proporcionar la presión que comprime el gas y acelera el nacimiento de una estrella en su galaxia. O podría eliminar ese combustible y evitar que se forme una estrella potencial.

«Los agujeros negros supermasivos son grandes, pero en realidad son pequeños en comparación con sus galaxias», dice Greer, cuyo trabajo cuenta con el apoyo de la Fundación Nacional de Ciencias. «Eso no significa que no puedan ‘hablar’ entre sí, y es cómo uno puede hablar entre sí lo que tendremos que tener en cuenta al modelar los efectos de este tipo de agujeros negros».

Un estudio de SBS 1408+544 publicado hoy Revista de astrofísica Incluyó colaboradores de la Universidad de York, la Universidad Estatal de Pensilvania, la Universidad de Arizona y otras.

Esta investigación fue financiada en parte por subvenciones de la Fundación Nacional de Ciencias (AST-2310211 y AST-2309930).



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