telescopio Chandra descubre perforador cósmico Cygnus A
X-RAY: NASA/CXC/COLUMBIA UNIV./A. JOHNSON ET AL.;


El telescopio de rayos X Chandra ha revelado un chorro expulsado desde un agujero negro gigante que rebotó en una pared de gas y luego perforó un agujero en una nube de partículas energéticas.

Este comportamiento, nunca visto antes, puede dar a los científicos más información sobre cómo los chorros de los agujeros negros interactúan con su entorno.

El descubrimiento se realizó en Cygnus A, una gran galaxia en medio de un grupo de galaxias a unos 760 millones de años luz de la Tierra. Los datos de Chandra muestran poderosos chorros de partículas y energía electromagnética que se desprenden de un agujero negro de rápido crecimiento en el centro de Cygnus A.

Después de viajar más de 200.000 años luz a ambos lados del agujero negro, los chorros se ralentizaron a través de su interacción con la de nube gas intergaláctica a gran temperatura que envuelve a Cygnus A. Esta interacción ha producido enormes nubes de partículas energéticas que emiten rayos X y ondas de radio.

En una observación profunda que duró 23 días, los científicos utilizaron a Chandra para crear un mapa altamente detallado tanto del chorro como del gas intergaláctico, que utilizaron para rastrear la trayectoria de los chorros desde el agujero negro. El chorro a la izquierda se expandió después de rebotar y creó un agujero en la nube circundante de partículas que tiene una profundidad de entre 50.000 y 100.000 años luz y solo 26.000 años luz de ancho.

“No solo vimos cómo este chorro de agujero negro rebotaba contra el gas intergaláctico, de la misma forma en que una piedra salta o rebota en la superficie de un estanque, sino que también perfora un agujero en una nube de partículas energéticas”, dijo Amalya Johnson. de la Universidad de Columbia en Nueva York, quien dirigió el nuevo estudio. “Esta es la primera vez que hemos visto un perforador cósmico así”.

La imagen aguda de Chandra fue crucial para este descubrimiento.

“Es sorprendente que Chandra pueda captar detalles complejos en rayos X sobre lo que este agujero negro está haciendo a más de mil millones de billones de kilómetros de la Tierra”, dijo el coautor Paul Nulsen, del Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica (CfA). Gracias a los datos de Chandra, podemos ver dónde rebotó el chorro y seguir su camino antes de golpear el gas por segunda vez”.

Aunque son más conocidos por atraer cosas hacia él, los agujeros negros también son expertos en expulsar material de ellos mismos. A medida que el agujero negro gira, puede producir una torre vertical giratoria y con una huella firme de campos magnéticos poderosos. Esto permite que el agujero negro redirija parte de la energía liberada por el gas que se desplaza en espiral hacia él, creando un chorro energético que viaja a velocidades muy altas desde el agujero negro. El chorro de Cygnus A es uno de los más grandes y potentes jamás vistos.

Los científicos están trabajando para determinar qué formas de energía (energía cinética, calor o radiación) transporta el chorro. La composición del chorro y los tipos de energía determinan cómo se comporta el chorro cuando rebota, como el tamaño del agujero que crea. Se necesitan modelos teóricos del chorro y sus interacciones con el gas circundante para sacar conclusiones sobre las propiedades del chorro.

La energía producida por chorros a partir de agujeros negros puede calentar el gas intergaláctico en cúmulos de galaxias y evitar que se enfríe y forme grandes cantidades de estrellas en una galaxia central como Cygnus A.

“Sabemos que los agujeros negros de rápido crecimiento tienen un gran efecto en su entorno”, dijo el coautor Bradford Snios, también del CfA. “Al estudiar Cygnus A, esperamos aprender más sobre cómo los agujeros negros gigantes afectan a su galaxia anfitriona con el tiempo”.

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