Extraña estructura de radio detectada alrededor del quásar más brillante del universo
Los astrónomos han descubierto dos grandes y misteriosos objetos que emergen del agujero negro más brillante del universo conocido.
Descubierto en un estudio cósmico de 1959 onda de radio fuentes, el supermasivo Agujero negro 3C 273 es un cuásar, abreviatura de «objeto cuasi-estelar», porque la luz emitida por estos gigantes es lo suficientemente brillante como para confundirse con la luz de una estrella. Si bien los agujeros negros en sí mismos no emiten luz, los más grandes están rodeados por remolinos gigantes de gas llamados discos de acreción; cuando el gas cae en el agujero negro a la velocidad de la luz, fricción calienta el disco y hace que brille con radiación, normalmente detectada como ondas de radio.
Quasar 3C 273 es el primer cuásar jamás identificado. También es el más brillante, brillando más de 4 billones de veces más que Tierradel sol mientras está sentado a una distancia de más de 2.400 millones años luz una forma. Durante décadas, los científicos han estudiado exhaustivamente el núcleo del agujero negro en llamas; sin embargo, debido a que el cuásar es tan brillante, estudiar la galaxia circundante que lo alberga ha sido casi imposible. Este notable brillo, irónicamente, ha dejado a los científicos en gran parte en la oscuridad acerca de cómo los cuásares impactan en sus galaxias anfitrionas.
Ahora, un nuevo estudio publicado el 28 de abril en El diario astrofísico finalmente puede cambiar eso.
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En el estudio, un equipo de investigadores calibró el radiotelescopio Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) en Chile para separar el brillo radiante del cuásar 3C 273 de la luz emitida por su galaxia anfitriona. Se quedaron solo con las ondas de radio emitidas por la galaxia cuásar, revelando dos estructuras de radio masivas y misteriosas nunca antes vistas.
Una estructura parece ser una enorme mancha de luz de radio que envuelve toda la galaxia y luego se extiende decenas de miles de años luz hacia el suroeste. Esta neblina de radio se superpone a la segunda estructura: un gigantesco chorro de energía, conocido como chorro astrofísico, que también abarca decenas de miles de años luz.
Los científicos no saben exactamente cómo o por qué se forman los chorros astrofísicos. Sin embargo, saben que los chorros se ven comúnmente alrededor de los cuásares y otros agujeros negros supermasivos, y probablemente surgen de las interacciones entre un agujero negro y su polvoriento disco de acreción. Los chorros suelen estar hechos de materia ionizada (cargada eléctricamente) y viajan a una velocidad cercana a la de la luz.
La radiación emitida por estos chorros puede parecer más brillante o más tenue según la frecuencia de radio en la que se vean; sin embargo, la gran estructura de radio alrededor de la galaxia 3C 273 mostró un brillo uniforme independientemente de su frecuencia. Según los investigadores, esto sugiere que las dos estructuras de radio son creadas por fenómenos separados y no relacionados.
Después de probar varias teorías, el equipo concluyó que la gran niebla de radio alrededor de la galaxia proviene del gas de hidrógeno que se forma en estrellas y que está siendo ionizado directamente por el propio cuásar. Esta es la primera vez que se ve gas ionizado extendiéndose decenas de miles de años luz alrededor de un agujero negro supermasivo, según los investigadores.
Este descubrimiento aborda un misterio de larga data dentro de la astronomía: ¿puede un cuásar ionizar tanto gas en su galaxia anfitriona que impida la formación de nuevas estrellas? Para responder a esa pregunta, los investigadores compararon la masa de gas estimada de la galaxia con otras galaxias del mismo tipo y tamaño. Descubrieron que, si bien el cuásar había ionizado una cantidad de gas verdaderamente alucinante, dejándolo inútil para construir nuevas estrellas, la formación de estrellas no estaba siendo suprimida visiblemente en la galaxia en general. Esto sugiere que aún pueden existir galaxias prósperas y en crecimiento con cuásares que arrojan radiación en sus centros.
«Este descubrimiento proporciona una nueva vía para estudiar problemas previamente abordados mediante observaciones ópticas de luz», dijo el autor principal del estudio, Shinya Komugi, profesor asociado de la Universidad Kogakuin en Tokio. dijo en un comunicado. «Al aplicar la misma técnica a otros cuásares, esperamos comprender cómo evoluciona una galaxia a través de su interacción con el núcleo central».
Publicado originalmente en Live Science.
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