Agujero negro menos poderoso limpia el medio ambiente después de todo


Un equipo internacional de astrónomos dirigido por científicos holandeses ha descubierto que incluso una corriente en chorro débil de un agujero negro de baja actividad puede ser una especie de soplador de hojas para limpiar partes de una galaxia. El agujero negro observado elimina alrededor del 75% del gas frío en las regiones centrales de la galaxia en unos pocos millones de años. Esto probablemente detiene la formación de estrellas. Los investigadores publican sus hallazgos el jueves en la revista Nature Astronomy.

Simulación de cuatro pasos de un agujero negro con un chorro de radio de baja energía que despeja el centro de una galaxia como un soplador de hojas. Hay 200.000 años entre cada imagen. Crédito: Mukherjee et al.

Hasta ahora, los astrónomos siempre han asumido que solo los agujeros negros con una fuerte radiación detienen la formación de estrellas dentro de la galaxia. Esto se debe a que estos agujeros negros expulsan gas, que es el componente básico de las estrellas. La pregunta, sin embargo, es si las galaxias sin agujeros negros que radian fuertemente también se ven inhibidas en su crecimiento.

Emisor de radio

Ahora, los astrónomos han descubierto un agujero negro menos poderoso que también parece estar limpiando su entorno. Este agujero negro de baja potencia se encuentra en la galaxia B2 0258+35 en la constelación de Perseo. No emite radiación fuerte, pero tiene chorros de plasma de radio que son brillantes, a diferencia de los agujeros negros que emiten luz visible, ultravioleta o rayos X.

El gas en B2 0258+35 se expulsa constantemente a una velocidad de unos 500 kilómetros por segundo. Es aproximadamente de cinco a diez masas solares por año y toma unos pocos millones de años. El gas no se mueve lo suficientemente rápido como para escapar del alcance de la galaxia. Eventualmente retrocede y termina en los bordes de la galaxia. A partir de ahí, no puede formar correctamente nuevas estrellas.

Gif animado de la simulación de cuatro pasos de un agujero negro con un chorro de radio de baja energía que limpia el centro de una galaxia como un soplador de hojas. Hay 200.000 años entre cada imagen. Crédito: Mukherjee et al.

Inhibidor del crecimiento

«Que también se haya descubierto que los chorros de radio de baja potencia limpian una galaxia es extraordinario», dice la investigadora principal Suma Murthy (que trabaja en ASTRON y en el Instituto Kapteyn de la Universidad de Groningen durante la investigación). «Una gran parte de los emisores de radio son relativamente silenciosos. Se pensaba que no desempeñaban un papel importante en la inhibición del crecimiento. Nuestros resultados muestran que estos emisores de radio relativamente débiles pueden inhibir el crecimiento. De ahora en adelante, tendremos que tener esto en cuenta en los modelos para la evolución de las galaxias».

Los investigadores realizaron sus observaciones en octubre y noviembre de 2020 con los telescopios NOEMA. NOEMA significa Northern Extended Millimeter Array. Es una colección de platos de radio en los Alpes franceses a una altitud de unos 2500 metros. Las observaciones de Murthy y sus colegas habían sido predichas previamente por simulaciones por computadora.

Murthy defendió su Ph.D. tesis en la Universidad de Groningen el 8 de febrero. Ahora trabaja como postdoctorado en JIVE, el instituto europeo en Dwingeloo que, entre otras cosas, coordina la cooperación de radiotelescopios en todo el mundo.

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