Cuando el telescopio espacial de rayos gamma Fermi entró en la órbita terrestre baja en 2008, nos abrió los ojos a un nuevo universo de radiación de alta energía.
Uno de sus descubrimientos más curiosos burbujas de fermi: 25.000 años luz a cada lado del centro de la Vía Láctea, que brillan con luz de rayos gamma (manchas gigantes y simétricas que se extienden por encima y por debajo del plano galáctico) contienen longitudes de onda de alta energía en el espectro electromagnético.
Luego, en 2020, el telescopio de rayos X Erosita detectó otra sorpresa: Burbujas aún más grandes Con una extensión de más de 45.000 años luz a cada lado del plano galáctico, este sistema emite rayos X de baja energía.
Los científicos han concluido que ambas burbujas son probablemente el resultado de algún tipo de explosión o explosiones en el centro de la galaxia y supermasivas. agujero negro en eso. Sin embargo, el mecanismo por el cual se producen los rayos gamma y los rayos X es algo más difícil de precisar.
Ahora, usando simulaciones, el físico Yutaka Fujita de la Universidad Metropolitana de Tokio en Japón ha encontrado una única explicación que explica ambas burbujas. cayó una vez.
La emisión de rayos X es el producto de un viento poderoso y rápido que choca con el delgado espacio interestelar lleno de gas, creando una onda de choque que reverbera a través del plasma y provoca un brillo energético.
El agujero negro supermasivo que impulsa el corazón de la Vía Láctea – Sagitario A* – hasta que muy tranquilo Agujeros negros Vamos Su actividad alimentaria es baja; Está clasificado como «Silencioso». Aunque no siempre es así. Y un agujero negro activo puede tener todo tipo de efectos en el espacio que lo rodea.
A medida que la materia cae hacia el agujero negro, se calienta y brilla con luz. Parte del material es expulsado a lo largo de las líneas del campo magnético fuera del agujero negro, que actúa como un acelerador para acelerar las partículas a la velocidad de la luz. Estos se lanzan como poderosos chorros de plasma ionizado desde los polos del agujero negro, atravesando el espacio. millones de años luz.
Además, están los vientos cósmicos: son corrientes de partículas cargadas Golpear a través del material Explota en el espacio alrededor del agujero negro.
Sagitario A* está tranquilo ahora, pero no necesariamente para siempre. Fíjese bien y podrá ver reliquias de actividades pasadas, como las burbujas de Fermi, que acechan en el espacio alrededor del plano galáctico. Al estudiar estos monumentos, podemos entender cuándo y cómo se llevó a cabo la actividad.
El trabajo de Fujita sobre las burbujas de Fermi se basó en datos del ahora retirado. Suzaku El satélite de rayos X es operado conjuntamente por la NASA y la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA). Tomó las observaciones de Suzaku de las estructuras de rayos X asociadas con las burbujas y realizó simulaciones numéricas para reproducirlas en función de los procesos de alimentación de los agujeros negros.
«Demostramos que se puede usar una combinación de densidad de gas de rayos X, temperatura y perfiles de edad de choque para distinguir los mecanismos de inyección de energía». el escribe en su papel.
«Al comparar los resultados de las simulaciones numéricas con las observaciones, indicamos que las burbujas fueron creadas por un viento rápido del centro galáctico, ya que crea un fuerte choque de inversión y reproduce el pico de temperatura observado allí».
Encontró que el evento más probable era un viento de agujero negro que soplaba a 1.000 kilómetros por segundo (621 millas) de un evento de alimentación pasado que terminó recientemente, medido en 10 millones de años. A medida que el viento se propaga hacia el exterior, las partículas cargadas chocan con el medio interestelar, creando una onda de choque que rebota en la burbuja. Estas ondas de choque inversas calientan el material dentro de las burbujas y hacen que brille.
Las simulaciones numéricas de Fujita reprodujeron con precisión el perfil de temperatura de la estructura de rayos X.
Investigó la posibilidad de una explosión desde el centro galáctico y no pudo reproducir las burbujas de Fermi. Esto sugiere que el viento lento y constante del centro galáctico puede ser el precursor de las misteriosas estructuras. Y la fuerza del viento solo puede atribuirse a Sagitario A*, no a la formación de estrellas, otro fenómeno que crea vientos cósmicos.
«Por lo tanto,» el escribe en su papel«El viento puede ser similar a la salida de núcleos galácticos activos observados con frecuencia en otras galaxias y se cree que controla el crecimiento de las galaxias y sus agujeros negros centrales».
El artículo ha sido publicado en la revista Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society.
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