Tormenta en un agujero negro supermasivo lanza "proyectiles" de gas a un 30 % de la velocidad de la luz

Tormenta en un agujero negro supermasivo lanza “proyectiles” de gas a un 30 % de la velocidad de la luz

Los cuásares son un estado en el que un agujero negro supermasivo situado en el centro de una galaxia se alimenta a tal velocidad que acaba expulsando más de lo que puede absorber. El material puede brillar con tanta intensidad que eclipsa a toda la galaxia, y parte de él puede alcanzar velocidades increíbles. Los investigadores han descubierto uno de estos cuásares, el PDS 456, que está experimentando lo que solo puede describirse como una violenta tormenta de plasma.

Para que un agujero negro supermasivo se convierta en un quásar, algo debe acercarle material del que alimentarse. Esto suele ser el resultado de una colisión galáctica, una entrega de material a la región central. La actividad de los quásares puede generar un mecanismo de retroalimentación con la expulsión de plasma que acaba formando vientos que abarcan toda la galaxia. Sin embargo, no está claro cómo se forman los vientos tan cerca de los agujeros negros.

Gracias a la X-ray Imaging and Spectroscopy Mission (XRISM), un telescopio espacial internacional dirigido por la JAXA, los investigadores han resuelto ahora los potentes flujos de salida de PDS 456. Resulta que son extraños. Los vientos no son uniformes, sino grumosos. Con XRISM, los investigadores resolvieron cinco componentes gaseosos diferentes, que se movían a entre el 20 y el 30 % de la velocidad de la luz.

El equipo fotografió la emisión de una rápida ráfaga de «balas» de gas disparadas por PDS 456. Cada año, el agujero negro supermasivo pierde suficiente gas como para formar entre 60 y 300 estrellas como el Sol, y estos vientos transportan energías más de 1000 veces superiores a las de los vientos a escala galáctica, aunque en lugar de extenderse a miles de años luz, las corrientes en forma de balas se originan a 0.1 años luz del agujero negro.

Espectro de emisión de rayos X de Pds 456 capturado por el instrumento Resolve. En un gas estacionario, las líneas de emisión del hierro similar al helio y similar al hidrógeno aparecen respectivamente a 6,7 keV y 6,97 keV. En este caso, el movimiento dentro del viento provoca desplazamientos Doppler: las líneas desplazadas hacia el azul provienen del gas que se aproxima a la Tierra, mientras que las desplazadas hacia el rojo provienen del gas que se aleja. Estos desplazamientos se superponen, creando líneas de emisión ampliadas, lo que demuestra que el gas fluye en casi todas las direcciones.
Espectro de emisión de rayos X de Pds 456 capturado por el instrumento Resolve. En un gas estacionario, las líneas de emisión del hierro similar al helio y similar al hidrógeno aparecen respectivamente a 6,7 keV y 6,97 keV. En este caso, el movimiento dentro del viento provoca desplazamientos Doppler: las líneas desplazadas hacia el azul provienen del gas que se aproxima a la Tierra, mientras que las desplazadas hacia el rojo provienen del gas que se aleja. Estos desplazamientos se superponen, creando líneas de emisión ampliadas, lo que demuestra que el gas fluye en casi todas las direcciones. Imagen: Jaxa

Las conexiones exactas entre las corrientes y la evolución de los vientos galácticos no están claras, ya que no se sabe cómo encajan en la coevolución entre un agujero negro supermasivo y su galaxia anfitriona. Los investigadores continúan estudiando esta galaxia para resolver este misterio de la evolución galáctica.

Valentina Braito, investigadora del INAF en Milán, dijo en un comunicado:

“PDS 456 es un valioso laboratorio para estudiar los vientos muy potentes producidos por los agujeros negros supermasivos en el universo local. Esta nueva observación nos ha permitido medir la geometría y la distribución de la velocidad del viento con un nivel de detalle impensable antes de la llegada del Xrism”.

PDS 456 es un cuásar relativamente cercano con un agujero negro supermasivo que pesa más de 1500 millones de veces la masa del Sol. Se encuentra a 2500 millones de años luz de nosotros. Estudiarlo en detalle es más fácil y puede proporcionarnos información sobre cuásares más lejanos. El equipo también está interesado en otros cuásares, para poder determinar si PDS 456 es una excepción o la norma.

El estudio científico ha sido publicado en la revista Nature.

Fuente: INAF

Síguenos en nuestra página de Facebook para estar al tanto de más información. Para leer todas las noticias que publicamos ingresa a nuestra portada.

Total
1
Shares
Deja una respuesta
Artículo anterior
Científicos captan un agujero negro lanzando materia al espacio profundo

Científicos captan un agujero negro lanzando materia al espacio profundo

Artículos Relacionados
Total
1
Share