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/2023/01/03/image/jpeg/cYlaVaS6e7vStwIpH93utA0yoFgMCgHOvsACgFZP.jpg "Los datos complementarios obtenidos con el Observatorio de Rayos X Chandra de la NASA proporcionaron información adicional. Crédito: MARHARYTA MARKO/iStock")
Los datos complementarios obtenidos con el Observatorio de Rayos X Chandra de la NASA proporcionaron información adicional. Crédito: MARHARYTA MARKO/iStock
Los agujeros negros supermasivos se encuentran en las profundidades de las enormes galaxias del centro de los cúmulos de galaxias. Las atmósferas de los cúmulos de galaxias están repletas de plasma y son extremadamente calientes -unos 50 millones de grados Celsius-, pero estas temperaturas suelen disminuir con el tiempo, lo que permite la formación de nuevas estrellas. En un proceso conocido como retroalimentación, el agujero negro recalienta ocasionalmente el gas que lo rodea expulsando violentamente estallidos desde su centro, lo que impide el enfriamiento y la formación de estrellas.
El Green Bank Telescope (GBT) de la National Science Foundation ha revelado nueva información sobre las misteriosas burbujas de radio que rodean a un agujero negro supermasivo. En un nuevo estudio, los científicos observaron uno de los estallidos más energéticos jamás vistos de un agujero negro supermasivo.
Jack Orlowski-Scherer, autor principal de esta publicación, declaró: "Esto es lo que ocurre cuando alimentas un agujero negro y éste eructa violentamente una cantidad gigantesca de energía".
Las observaciones realizadas por el Observatorio de Rayos X Chandra de la NASA (imagen izquierda) y por el instrumento MUSTANG-2 de GBO (imagen derecha) muestran claramente las enormes cavidades (resaltadas con círculos grises) excavadas por los potentes chorros de radio (contornos verdes) expulsados del agujero negro situado en el centro del cúmulo de galaxias MS0735. Los contornos verdes de ambas imágenes proceden de observaciones realizadas por el VLA Low-band Ionosphere and Transient Experiment (VLITE) del Naval Research Laboratory (NRAO) en el Very Large Array (VLA). Crédito: NASA Chandra X Ray Observatory & the NSF's Green Bank Observatory.
El efecto Sunyaev-Zeldovich (SZ), una sutil distorsión de la radiación cósmica de fondo de microondas (CMB) causada por la dispersión de electrones calientes en el gas del cúmulo, fue explotado por los astrónomos para obtener imágenes de MS0735 utilizando el receptor MUSTANG-2 del GBT. Como referencia, el CMB se produjo 380 mil años después del Big Bang. La señal del efecto SZ, donde observa MUSTANG-2, controla principalmente la presión térmica.
Tony Mroczkowski, astrónomo del Observatorio Europeo Austral que participó en esta nueva investigación, declaró: "Con la potencia de MUSTANG-2, podemos ver el interior de estas cavidades y empezar a determinar con precisión de qué están llenas y por qué no colapsan bajo presión."
Estos nuevos resultados confirman hallazgos anteriores de que al menos parte del soporte de presión en las cavidades se debe a fuentes no térmicas, incluyendo partículas relativistas, rayos cósmicos y turbulencia, así como una contribución menor de los campos magnéticos. Se trata de las imágenes SZ de alta fidelidad más profundas obtenidas hasta ahora del estado termodinámico de las cavidades de un cúmulo de galaxias.
La coautora Tracy Clarke, astrónoma del Laboratorio de Investigación Naval de Estados Unidos y científica del proyecto VLITE, declaró: "Sabíamos que se trataba de un sistema apasionante cuando estudiamos el núcleo y los lóbulos de radio a bajas frecuencias, pero sólo ahora estamos empezando a ver la imagen completa".
A diferencia de estudios anteriores, las nuevas imágenes creadas por el GBT consideran la idea de que el soporte de presión dentro de las burbujas puede ser más complejo de lo que se creía inicialmente, combinando componentes térmicos y no térmicos. Los científicos también utilizaron mediciones de rayos X preexistentes del Observatorio de Rayos X Chandra de la NASA, que ofrecen una perspectiva adicional del gas detectado por MUSTANG-2.
Orlowski-Scherer declaró: "Este trabajo nos ayudará a comprender mejor la física de los cúmulos de galaxias y el problema de la retroalimentación del flujo de enfriamiento que nos ha obsesionado a muchos durante algún tiempo."
Fuentes, créditos y referencias: