Mayo 9, 2017: La fusión de galaxias envuelven un Agujero Negro

Esta ilustración compara los agujeros negros super masivos crecientes en dos diversas clases de galaxias. Un agujero negro super masivo creciente en una galaxia normal tendría una estructura Donut-formada del gas y del polvo alrededor de ella (izquierda). En una galaxia que se fusiona, una esfera de material oscurece el agujero negro (derecha). Crédito: Observatorio Astronómico Nacional de Japón

Los agujeros negros consiguen un mal rap en la cultura popular por tragar todo en sus ambientes. En realidad, las estrellas, el gas y el polvo pueden orbitar agujeros negros durante largos períodos de tiempo, hasta que una interrupción importante empuja el material.

Una fusión de dos galaxias es una de esas interrupciones. A medida que las galaxias se combinan y sus agujeros negros centrales se acercan, el gas y el polvo en la vecindad se empujan sobre sus respectivos agujeros negros. Una enorme cantidad de radiación de alta energía se libera como espirales de material rápidamente hacia el agujero negro hambriento, que se convierte en lo que los astrónomos llaman un núcleo activo Galáctico (AGN).

Un estudio usando el telescopio NuSTAR de la NASA muestra que en las últimas etapas de las fusiones de galaxias, tanto gas y polvo caen hacia un agujero negro que el AGN extremadamente brillante está envuelto. El efecto combinado de la gravedad de las dos galaxias ralentiza las velocidades de rotación de gas y polvo que de otra forma orbitarían libremente. Esta pérdida de energía hace que el material caiga sobre el agujero negro.

"cuanto más a lo largo de la fusión es, más envuelto será el AGN", dijo Claudio Ricci, autor principal del estudio publicado en la sociedad astronómica real de avisos mensuales. "las galaxias que están muy lejos en el proceso de fusión están completamente cubiertas por un capullo de gas y polvo."

Ricci y sus colegas observaron la penetrante emisión de rayos x de alta energía de 52 galaxias. Alrededor de la mitad de ellas estaban en las etapas posteriores de la fusión. Debido a que NuSTAR es muy sensible a la detección de los rayos x de mayor energía, fue fundamental para determinar cuánta luz escapa a la esfera del gas y el polvo que cubre un AGN.

El estudio se publicó en los avisos mensuales de la real sociedad astronómica. Los investigadores compararon las observaciones NuSTAR de las galaxias con datos de los observatorios de SWIFT y Chandra y de XMM-Newton de la NASA, que observan componentes de menor energía del espectro de rayos x. Si se detectan rayos x de alta energía de una galaxia, pero las radiografías de baja energía no lo son, es una señal de que un AGN está muy oscurecido.

El estudio ayuda a confirmar la larga idea de que el agujero negro de un AGN hace la mayor parte de su alimentación mientras que se envuelve durante las últimas etapas de una fusión.

"un agujero negro super masivo crece rápidamente durante estas fusiones", dijo Ricci. "los resultados más allá de nuestra comprensión de los orígenes misteriosos de la relación entre un agujero negro y su galaxia anfitriona."

NuSTAR es una pequeña misión Exploradora liderada por Caltech y gestionada por el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA para la dirección de misión científica de la NASA en Washington. NuSTAR fue desarrollado en asociación con la Universidad técnica danesa y la Agencia Espacial Italiana (asi). La nave espacial fue construida por Orbital Sciences Corp., Dulles, Virginia. El centro de operaciones de misión de NuSTAR se encuentra en UC Berkeley, y el archivo de datos oficial está en el centro de investigación de archivos científicos de Astrofísica de alta energía de la NASA. Asi proporciona la estación terrestre de la misión y un archivo de espejos. El JPL es administrado por Caltech para la NASA.

Elizabeth Landau
Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif.
818-354-6425
elizabeth.landau@jpl.nasa.gov 

Traducción: El Quelonio Volador