Los chorros distantes pueden mostrarnos cómo los agujeros negros supermasivos se vuelven tan grandes

El segundo, en un estudio de preimpresión que pronto se publicará en el Astrophysical Journal, es el descubrimiento de un chorro astrofísico de un agujero negro supermasivo a 12,7 mil millones de años luz de distancia y más de mil millones de veces más masivo que el sol, descubierto por primera vez en 2018. El equipo utilizó el Chandra X de la NASA. -ray Observatory, que busca emisiones de rayos X de objetos muy calientes en el universo, para realizar estas observaciones. Es el chorro astrofísico más distante jamás observado en rayos X.

Cada conjunto de hallazgos rompe algunos récords de astronomía esotérica, pero esa no es la razón por la que son tan importantes. Ambos ayudan a explicar por qué los agujeros negros supermasivos pueden crecer tan rápido a pesar de que constantemente liberan materia de alta energía. Lo que encontró el equipo es la primera evidencia de este tipo de que los chorros en realidad alentar

la rápida alimentación de un agujero negro.

En la primera investigación, después de que Magellan confirmara la existencia del agujero negro, el equipo utilizó otros instrumentos, como el Very Large Telescope en Chile, para discernir otras propiedades sobre el agujero negro y su chorro, como la masa.

Los datos adicionales demuestran cómo los chorros fomentan la alimentación. La intensa fuerza gravitacional del agujero negro está tratando de atraer cantidades masivas de gas y polvo a su horizonte de eventos (el punto de no retorno). Esta materia tiene un momento angular, lo que significa que no solo cae directamente, sino que orbita el horizonte de eventos. Mientras tanto, la presión de radiación en el área (creada por la fricción y el estrés en el disco de materia en órbita que se calienta hasta que brille) continúa alejando el gas del horizonte de eventos.

Lo que sucede es un poco complejo, pero esencialmente el haz de partículas altamente energizadas del chorro quita el momento angular del gas a medida que se mueve hacia afuera. Y a diferencia de la presión de radiación, que brilla y empuja en todas direcciones, el chorro es estrecho, por lo que apenas puede interactuar y afectar las capas de gas menos densas más alejadas. Con una forma de que el gas pierda impulso angular con un pequeño retroceso, gran parte del gas que rodea el horizonte de eventos simplemente cae directamente.

“De esta manera, el chorro asegura que el agujero negro no esté trabajando activamente contra sí mismo, sea capaz de continuar alimentándose”, dice Thomas Connor, astrónomo de la NASA y coautor de ambos artículos. Aunque los científicos han sospechado que los chorros de agua podrían desempeñar un papel en el fomento del proceso de alimentación, “hasta ahora no hemos visto pruebas convincentes de ello”, dice.

El estudio de rayos X refuerza esta idea. Esas observaciones revelaron que el chorro se ha alejado 150.000 años luz de su fuente, lo que la convierte en la primera observación de rayos X de chorros de más de unos pocos miles de años luz. “Esta detección de rayos X a gran escala significa que hemos tenido estos chorros funcionando durante períodos de tiempo increíblemente largos”, dice Connor. No son simplemente señales transitorias, sino que se mantuvieron durante cientos de miles de años, tiempo suficiente para ayudar a que un agujero negro supermasivo se alimente y crezca muy rápidamente. “Sabemos ahora que este es un proceso a largo plazo, y así es como estos chorros son realmente capaces de ayudar a que se acumulen estos agujeros negros supermasivos”, dice. “Esta es la pieza faltante que conecta 15 años de teoría con el lugar en el que nos encontramos ahora”.

Ambos estudios ayudan a sentar las bases para los hallazgos de seguimiento que podrían ayudarnos a aprender más sobre cómo evolucionaron los agujeros negros supermasivos y ayudaron a dar forma al universo temprano. Ahora tenemos una mejor idea de cómo buscar agujeros negros de tiempos tan antiguos, así como un entendimiento de que más observaciones de rayos X podrían ser críticas para aprender cómo funciona la dinámica de alimentación por chorro.

Para Connor, esas observaciones adicionales serán la clave. Y está bastante animado después del doblete de esta semana. El descubrimiento “con suerte apunta a que hay muchos más de estos objetos por ahí”, dice, “y espero que podamos batir el récord de distancia nuevamente lo suficientemente pronto”.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *