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| Crédito: Universidad de Clemson |
Utilizando los datos recogidos por el Large Area Telescope a bordo del Telescopio Espacial Fermi de rayos gamma de la NASA y una técnica de apilamiento que combina señales demasiado débiles para ser observadas por sí solas, los investigadores detectaron por primera vez rayos gamma procedentes de los "UFO" en varias galaxias cercanas, proporcionando una base para que los científicos entiendan lo que ocurrió en nuestra propia Vía Láctea.
Los UFO("ultra-fast outflows") por sus siglas en inglés, son flujos de salida ultrarrápidos, potentes vientos lanzados desde muy cerca de agujeros negros supermasivos que, según los científicos, desempeñan un importante papel en la regulación del crecimiento del propio agujero negro y de su galaxia anfitriona.
La investigación conjunta de los científicos de la Universidad de Clemson se publica en The Astrophysical Journal.
"Aunque estos vientos son difíciles de detectar, se cree que desempeñan un papel importante en el crecimiento de un agujero negro masivo y de la propia galaxia", afirma Chris Karwin, investigador postdoctoral del Departamento de Física y Astronomía de la Facultad de Ciencias y director del estudio. "Nuestras observaciones de rayos gamma muestran cómo los agujeros negros supermasivos pueden transferir una gran cantidad de energía a su galaxia anfitriona. Estos UFO crean ondas de choque, que actúan como pistones y realmente aceleran las partículas cargadas, conocidas como rayos cósmicos, hasta casi la velocidad de la luz."
Todas las galaxias tienen un agujero negro supermasivo en su centro. Algunos están inactivos. Otros, llamados núcleos galácticos activos, son activos, lo que significa que atraen y "comen" la materia circundante mediante un proceso llamado acreción.
Mientras viajan a través de las galaxias, los vientos desactivan gradualmente la formación de estrellas. "El efecto sobre la galaxia es dramático", afirma Marco Ajello, profesor asociado del Departamento de Física y Astronomía de la Facultad de Ciencias de Clemson, que codirige el estudio. "El agujero negro del centro de la galaxia y la propia galaxia tienen un mecanismo para crecer juntos en masa, y este es el mecanismo".
Dado que los rayos gamma detectados son producidos por rayos cósmicos acelerados en el frente de choque, Karwin dijo que esto atestigua el inicio de la interacción viento-huésped y que los UFO pueden energizar partículas cargadas hasta la región de transición entre los rayos cósmicos galácticos y extragalácticos.
Entender la Vía Láctea
Las conclusiones del estudio podrían ayudar a los científicos a entender lo que ocurrió en nuestra propia Vía Láctea.
Sagitario A* es el agujero negro supermasivo que se encuentra en el centro de la Vía Láctea, con una masa de unos 4 millones de veces la del Sol. Por encima y por debajo del disco de la Vía Láctea se extienden las burbujas de Fermi, enormes estructuras redondas de gas caliente que emanan del centro galáctico. Se llaman burbujas de Fermi porque el telescopio espacial de rayos gamma Fermi, fuente de los datos utilizados por Ajello y Karwin en el estudio actual, las descubrió en 2010.
"Hoy en día, nuestro agujero negro, Sagitario A*, no está activo, pero es posible que lo estuviera en un pasado reciente, quizá hasta hace unos cientos de años", explica Karwin. "Nuestro modelo apoya la hipótesis de que estas burbujas de Fermi pueden ser restos de la actividad pasada del agujero negro supermasivo en el centro de nuestra galaxia".
Fuentes, créditos y referencias:
M. Ajello et al, Gamma Rays from Fast Black-hole Winds, The Astrophysical Journal (2021). DOI: 10.3847/1538-4357/ac1bb2