La respuesta está soplando en el viento de agujero negro: febrero 2015

Esta trama de datos de dos telescopios espaciales, la NASA Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) y de la Agencia Espacial Europea (ESA) XMM-Newton determina por primera vez la forma de vientos ultra-rápidos de agujeros negros supermasivos, o los quásares. El viento sopla en todas direcciones, de una forma casi esférica, procedentes de ambos lados de una galaxia (solamente un lado se muestra aquí).

La trama muestra el brillo de la luz de rayos x de un quasar extremadamente luminoso llamado PDS 456, con los rayos de alta energía a la derecha. XMM-Newton ve menor energía radiografías y NuSTAR, mayor. XMM Newton previamente había observado el quásar extremadamente luminoso, llamado PDS 456, por sí solo en el año 2001. En ese momento, habían medido las radiografías hasta un nivel de energía de 11 voltios kiloelectron. De esos datos, los investigadores detectaron un chapuzón en la luz de rayos x, llamado una función de absorción (ver dip en trama). La salsa es causada por los átomos de hierro, que son llevados por los vientos junto con otras materias, absorbiendo la luz de rayos x de una energía particular. Es más, la función de absorción es ' blueshifted, "lo que significa que los vientos están acelerando hacia nosotros (como el silbato de un tren a frecuencias más altas como corre hacia ti).

En otras palabras, los datos de XMM-Newton de 2001 habían dicho a los investigadores que al menos algunos de los vientos soplaban hacia nosotros, pero no revelan si esos vientos se limitaban a una viga angosta a lo largo de nuestra línea de visión, o soplaban en todas las direcciones. Eso es porque XMM-Newton había detectado sólo características de absorción, que por definición se producen frente a una fuente de luz, en este caso, el quasar. Para probar lo que estaba sucediendo en los lados del quásar, los astrónomos necesitaban encontrar otro tipo de característica llamada a una función de emisión. Éstos ocurren cuando el hierro se dispersa de la luz de rayos x en una energía particular en todas las direcciones, no sólo hacia el observador.

Introducido NuSTAR a la escena de la astronomía de rayos x, un telescopio de rayos x de gran energía que fue lanzado en el 2012. NuSTAR y XMM-Newton se unieron para observar simultáneamente 456 PDS en el 2013 y 2014. Los resultados se muestran en este terreno. Los datos de NuSTAR , se representan como círculos naranja y XMM-Newton como cuadrados azules. Los datos de NuSTAR revelan la línea de base del quásar "continuum" luz (véase gris línea)--o lo que parecería el quasar sin ningún viento. Lo que destaca es la protuberancia a la izquierda de las salsas. Es una firma de emisión de hierro, el signo revelador que el agujero negro sopla vientos a los lados y en todas las direcciones.

XMM-Newton podría haber visto la función de emisión antes, pero la función no pudo ser identificada hasta que NuSTAR había dilucidado la luz quasar basal. Por ejemplo, tenían los vientos de rayos x han confinado a una viga, entonces NuSTAR habría visto más brillo en el extremo superior del espectro de los rayos x, y no habría habido ninguna característica de emisión de hierro.

Los resultados demuestran que, en algunos casos, dos telescopios son mejores que uno a resolver problemas difíciles. Mediante la observación de toda la gama de energía de rayos x, los astrónomos fueron capaces de obtener una imagen más completa de lo que sucede alrededor del quasar.

El Centro de Operaciones de la misión de NuSTAR es en UC Berkeley, con el ASI proporcionando su estación terrena Ecuatorial ubicadas en Malindi, Kenia. Programa de extensión de la misión se basa en Sonoma State University, Rohnert Park, California. Programa Explorador de la NASA está gestionado por Goddard. JPL es administrado por Caltech para la NASA.
Image credit: NASA/JPL-Caltech/Keele Univ.

Traducción: El Quelonio Volador