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Chandra images of NGC 3894. Credit: Balasubramaniam et al., 2021. |
Utilizando la nave espacial Chandra de la NASA, los astrónomos han inspeccionado la emisión de rayos X del centro de una joven radiogalaxia conocida como NGC 3894. Los resultados de este estudio, presentados en un artículo publicado el 24 de junio en el servidor de preimpresión arXiv, aportan información esencial que podría arrojar más luz sobre la naturaleza de esta galaxia y su emisión de rayos X.
Las radiogalaxias emiten enormes cantidades de ondas de radio desde sus núcleos centrales. Los agujeros negros situados en el centro de estas galaxias acumulan gas y polvo, generando chorros de alta energía visibles en longitudes de onda de radio, que aceleran las partículas cargadas eléctricamente hasta alcanzar altas velocidades.
Los astrónomos están especialmente interesados en estudiar las radiogalaxias brillantes de rayos gamma, ya que pueden proporcionar una oportunidad única para sondear los lugares de emisión de alta energía y los procesos de aceleración de partículas. Estas fuentes se observan fuera del eje, lo que permite a los investigadores resolver transversalmente la estructura a escala fina del chorro e investigar su conexión con la emisión de rayos gamma.
Con un desplazamiento al rojo de aproximadamente 0,01, NGC 3894 es una galaxia elíptica que alberga una fuente de radio compacta denominada 1146+596. Las observaciones de 1146+596/NGC 3894 sugieren que es una de las galaxias de radio de baja potencia más cercanas y más jóvenes. También es una de las únicas radiogalaxias jóvenes detectadas en el rango de los rayos gamma de alta energía.
Aunque se han realizado muchas observaciones de 1146+596/NGC 3894 en los rangos de radio, infrarrojo, óptico y de rayos gamma, carece de espectroscopia e imágenes detalladas de rayos X. Por ello, un equipo de astrónomos dirigido por Karthik Balasubramaniam, del Observatorio Astronómico de la Universidad Jagellónica de Cracovia (Polonia), investigó la fuente en rayos X analizando los datos del detector del Espectrómetro de Imágenes CCD Avanzado (ACIS) a bordo de Chandra.
"Aquí, informamos sobre el análisis de los datos de archivo del Observatorio de Rayos X Chandra para la parte central de la galaxia, que consiste en una única exposición de 40 kseg de duración", escribieron los investigadores en el documento.
El estudio descubrió que el espectro del núcleo se ajusta mejor a una combinación de un plasma térmico ionizado por colisión con una temperatura de alrededor de 0,8 keV, y un componente de ley de potencia moderadamente absorbido. El componente térmico suave resultó estar extendido a la escala de la galaxia anfitriona, mientras que la emisión de rayos X duros (dentro del rango de energía de fotones de 6,0-7,0 keV) parece originarse dentro del núcleo no resuelto.
La investigación reveló la línea K-alfa del hierro a aproximadamente 6,47 keV, con una anchura equivalente relativamente grande de alrededor de 1 keV. La línea de hierro es probablemente indicativa de la reflexión en rayos X de un absorbente neutro frío en las regiones centrales de NGC 3894. Los astrónomos añadieron que este hallazgo convierte a NGC 3894 en la primera fuente de rayos gamma de alta energía con la línea de hierro K-alfa detectada.
El estudio también descubrió que la masa del agujero negro del sistema es de unos 2.000 millones de masas solares, y que la potencia cinética mínima de los chorros compactos en 1146+596 se sitúa en un nivel de 2 tredecilones de erg/s.
Fuentes, creditos y referencias
Más información: X-ray Emission of the γ-ray Loud Young Radio Galaxy NGC 3894, arXiv:2106.13193 [astro-ph.HE] arxiv.org/abs/2106.13193
Traído gracias a Phys.Org