En un cúmulo de galaxias llamado Abell 3376, a unos 600 millones de años luz de la Tierra, una galaxia tiene un agujero negro supermasivo activo, devorando materia a un ritmo vertiginoso, un proceso que lanza poderosos chorros de plasma cientos de miles, a veces incluso millones. de años luz en el espacio intergaláctico.
Los astrónomos han descubierto ahora que, a cierta distancia del agujero negro, estos chorros están siendo doblados en ángulo recto por poderosos campos magnéticos intergalácticos.
Esa galaxia se llama MRC 0600-399, y sus chorros ya eran conocidos por su forma curvada y extraña.
Pero esta nueva investigación apoya la idea de que esto es el resultado de complejos campos magnéticos generados por interacciones entre galaxias en el cúmulo y el medio intergaláctico.
Los campos magnéticos intralúster pueden revelar mucho sobre los cúmulos de galaxias, como cómo crecen y el impacto que tienen en los cúmulos mismos. Sin embargo, estos campos magnéticos son difíciles de observar directamente.
Este nuevo descubrimiento sugiere una forma en que ahora podemos estudiarlos.
Cuando algo interactúa con un campo magnético, es posible distinguir detalles y, como resulta, los chorros de agujeros negros pueden delinear maravillosamente los campos magnéticos.
Los chorros de agujeros negros son estructuras fascinantes. Nada de lo que podemos detectar actualmente puede escapar de un agujero negro una vez que ha pasado el umbral de proximidad crítico, pero no todo el material en el disco de acreción que se arremolina en un agujero negro activo inevitablemente termina más allá del horizonte de eventos.
Una pequeña fracción de él de alguna manera se canaliza desde la región interna del disco de acreción a los polos, donde se lanza al espacio en forma de chorros de plasma ionizado, a velocidades de un porcentaje significativo de la velocidad de la luz.
Los astrónomos piensan que el campo magnético del agujero negro juega un papel en este proceso. Las líneas del campo magnético, según este modelo, actúan como un sincrotrón que acelera el material antes de lanzarlo a una velocidad tremenda. Desde allí, estos chorros altamente colimados, que se cree que están formados por campos magnéticos, pueden extenderse vastas distancias en el espacio intergaláctico.
Son detectables en longitudes de onda de radio y hemos encontrado algunos de ellos. Pero la forma de los chorros de MRC 0600-399 es realmente inusual, por lo que un equipo internacional de científicos decidió echar un vistazo más de cerca, utilizando el poderoso radiotelescopio MeerKAT en Sudáfrica.
Equipados con las nuevas observaciones, con una resolución mucho más alta que la obtenida anteriormente, los investigadores pudieron estudiar los chorros con un detalle sin precedentes.
Las imágenes mostraron que los chorros se doblan en ángulos de casi 90 grados, como se había observado previamente. Sin embargo, sorprendentemente, las imágenes también muestran regiones difusas de emisión de radio a ambos lados del punto en el que el chorro se dobla, creando una forma de T, a la que los investigadores se refieren como “doble guadaña”.
A continuación, el equipo realizó simulaciones para intentar reproducir la forma del avión. Demostraron que un chorro de agujero negro que viaja a velocidades supersónicas chocando con una capa curva de campo magnético que no puede penetrar podría reproducir la forma observada de los chorros de MRC 0600-399.
Al igual que una corriente de agua que golpea una superficie dura, esta colisión sería caótica y desordenada.
(Chibueze, Sakemi, Ohmura et al.; Takumi Ohmura, Mami Machida, Hirotaka Nakayama, Proyecto 4D2U, NAOJ)
Arriba: Las estructuras de chorro dobladas observadas por MeerKAT (izquierda). A la derecha hay simulaciones que muestran cómo los campos magnéticos podrían estar causando estas formas.
No es la unica explicacion. Otro es que MRC 0600-399 puede estar retrocediendo actualmente hacia el centro de Abell 3376, después de haber sido expulsado a una velocidad supersónica.
La flexión de los chorros podría haber sido causada por la presión del pistón del gas intergaláctico circundante. Sin embargo, incluso si este es el caso, no puede explicar todas las características de los chorros doblados, incluidas las estructuras de doble guadaña, por lo que es probable que la presencia de un campo magnético aún sea necesaria.
Es un hallazgo emocionante porque demuestra la presencia de campos magnéticos fuertes y bien ordenados dentro de los cúmulos de galaxias, entornos que a menudo son complicados y descuidados. Esto podría ayudar a comprender mejor la dinámica de los cúmulos de galaxias.
También muestra que los chorros de agujeros negros pueden usarse como una excelente herramienta para comprender campos magnéticos misteriosos y difíciles de ver en el espacio profundo.
Y quizás no menos importante, la investigación puede incluso ayudar a los astrónomos a comprender mejor cómo los campos magnéticos pueden dar forma y guiar a los poderosos chorros de plasma que salen disparados de supermasivos activos. agujeros negros.
La investigación ha sido publicada en Naturaleza.
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