Un agujero negro supermasivo activo es una de las mayores maravillas del universo.
Un objeto denso e invisible con una masa de varios miles de millones de veces la de nuestro Sol, el agujero negro resplandece con luz mientras gira en el centro, rodeado por un disco y un toroide vastos y blandos. Pero ¿hasta qué punto crecen estas estructuras?
Por primera vez, un detector claro de luz infrarroja revela la parte más externa de un disco infrarrojo masivo. Un agujero negro supermasivo Una galaxia llamada Sol tiene cientos de millones de veces la masa de nuestro Sol III Zw 002 A unos 1,17 mil millones de años luz de distancia.
Los hallazgos, dirigidos por la astrónoma Denemara Dias dos Santos del Instituto Nacional de Investigaciones Espaciales de Brasil, revelaron un disco de acreción a unos 52 días luz del agujero negro. Esta medición nos permitirá comprender mejor cómo se alimentan los agujeros negros gigantes.
El material que rodea un agujero negro es difícil de reconstruir. A pesar de su tamaño y el brillo absoluto de los objetos circundantes, la distancia entre nosotros y su galaxia significa que todavía son demasiado pequeños para resolver muchos detalles.
Al no poder obtener imágenes del objeto directamente, la luz capturada de la galaxia circundante se analiza en busca de firmas específicas que indiquen la presencia de un disco de acreción.
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Una de esas firmas se llama doble pico en el espectro de emisión. Esto sucede como resultado del ciclo. emisión Luz emitida cuando un átomo excitado pierde energía; Esa energía se emite en forma de resplandor, cuya longitud de onda depende del elemento del átomo.
Ahora imaginemos un disco de acreción alrededor del agujero negro, como un disco en un tocadiscos. Una parte del disco se mueve hacia ti; Otra parte se está moviendo. La parte del disco que se mueve hacia nosotros empuja la luz por lo que las longitudes de onda disminuyen; Cuando la parte que se aleja la estira.
Esto significa que la emisión de un elemento particular aparece en dos longitudes de onda, produciendo una Doble pico en el espectro.
Los agujeros negros supermasivos tienen picos gemelos a su alrededor previamente detectado, pero las detecciones anteriores se originan en un punto más cercano al agujero negro, conocido como región de línea estrecha. No proporciona mucha información sobre el tamaño total del disco de almacenamiento.
Díaz dos Santos y sus colegas encontraron dos picos dobles, ambos no en la región de la raya estrecha, sino lejos del agujero negro, conocido como región de la raya ancha del disco de acreción.
Esta es la primera detección de picos dobles en la región de la línea ancha utilizando un instrumento infrarrojo.
«Por primera vez, la detección de perfiles de doble pico impone restricciones firmes a la geometría de una región que de otro modo sería intratable». dice el astrofísico Alberto Rodríguez-Artilla del Observatorio Astrofísico Nacional de Brasil.
«Ahora tenemos pruebas claras del proceso alimentario y de la estructura interna de una galaxia activa».
El primer doble pico de la parte interior de la región de la línea ancha es hidrógeno. El modelado sugiere que estaba a 16,77 días luz del agujero negro.
La segunda, la detección de oxígeno, provino de las afueras de la región, a unos 18,86 días luz del agujero negro. El modelado también sugiere que la región de la raya ancha se extiende desde el agujero negro hasta un radio de 52,43 días luz.
es 9.078 Unidades astronómicas. Para ponerlo en perspectiva, Plutón está a 40 AU del Sol.
Eso parece enorme, para nosotros lo es, pero es más consistente con los esfuerzos para medir el tamaño de los discos de acreción utilizando ecos de luz que rebotan en el borde interior del toroide, que es el tamaño de los investigadores. Mencionar en su artículo «En breve».
El equipo continuará monitoreando el comportamiento actual de la galaxia para ver si coincide con sus predicciones.
«Este descubrimiento proporciona información valiosa sobre la estructura y el comportamiento de la región de la Línea Amplia en esta galaxia en particular, arrojando luz sobre los fascinantes fenómenos que ocurren alrededor de los agujeros negros supermasivos en galaxias activas». Rodríguez-Artilla dice.
Publicado en la tesis. Cartas de revistas astrofísicas.
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