Con una sola letra aparentemente grabada en el radiografía resplandece a su alrededor, un gigante agujero negro en el centro de un enorme M84 galaxia elíptica está dejando una huella en su entorno.
Esta estructura en forma de «H» se encuentra en un nuevo mapa detallado de rayos X del gas de varios millones de grados alrededor de la galaxia Messier 84 (M84).
Galaxy Messier 84 (M84). Crédito de la imagen: Rayos X: NASA/CXC/Princeton Univ/C. Bambic et al.; Óptica: SDSS; Radio: NSF/NRAO/VLA/ESO; Procesamiento de imágenes: NASA/CXC/SAO/N.Wolk
A medida que el gas es capturado por el fuerza gravitacional del agujero negro, parte de él caerá al abismo, para no ser visto nunca más. Sin embargo, parte del gas evita este destino y, en cambio, es expulsado del agujero negro en forma de chorros de partículas. Estos chorros pueden expulsar cavidades en el gas caliente que rodea el agujero negro.
Dada la orientación de los chorros a la Tierra y el perfil del gas caliente, las cavidades en M84 forman lo que parece parecerse a la letra «H». La estructura en forma de H en el gas es un ejemplo de pareidolia, que es cuando las personas ven formas o patrones familiares en datos aleatorios. La pareidolia puede ocurrir en todo tipo de datos, desde nubes hasta rocas e imágenes astronómicas.
Esta es una imagen compuesta de M84 con datos de rayos X de Chandra (azul) y emisión de radio del Very Large Array (rojo) superpuestos en una imagen óptica. En esta imagen se ven varias burbujas generadas por el agujero negro supermasivo en el centro de esta galaxia gigante. Las partículas que crean estas burbujas salen del agujero negro en forma de chorro de dos caras. Las burbujas más pequeñas se encuentran dentro de las más grandes, y este anidamiento proporciona una clara evidencia de estallidos repetidos del agujero negro central. Crédito de la imagen: Rayos X: NASA/CXC/Princeton Univ/C. Bambic et al.; Óptica: SDSS; Radio: NSF/NRAO/VLA/ESO; Procesamiento de imágenes: NASA/CXC/SAO/N.Wolk
Los astrónomos utilizaron Observatorio de rayos X Chandra de la NASA para hacer un mapa del gas caliente (rosa) en y alrededor de M84, alcanzando solo unos 100 años luz lejos del agujero negro en el centro de la galaxia.
Este gas irradia a temperaturas de decenas de millones de grados, lo que lo hace principalmente observable en Rayos X. La enorme letra «H» tiene unos 40.000 años luz de altura, aproximadamente la mitad del ancho de la Vía Láctea.
El radio La imagen del Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) (azul) de la National Science Foundation revela los chorros que se alejan del agujero negro. Los datos ópticos del Sloan Digital Sky Survey (blanco) muestran M84 y las galaxias vecinas.
La letra H y la posición del agujero negro están etiquetadas. Un gráfico adicional muestra un primer plano de la región marcada con un cuadrado y etiquetas separadas para la galaxia y los chorros en las imágenes ópticas y de radio respectivamente.
Galaxy Messier 84 (M84): cuatro imágenes diferentes. Crédito de la imagen: Rayos X: NASA/CXC/Princeton Univ/C. Bambic et al.; Óptica: SDSS; Radio: NSF/NRAO/VLA/ESO; Procesamiento de imágenes: NASA/CXC/SAO/N.Wolk
Los investigadores que estudiaron M84 con Chandra y el VLA descubrieron que los chorros pueden influir en el flujo del gas caliente hacia el agujero negro incluso más que la atracción gravitacional del agujero negro. Por ejemplo, el equipo estima que la materia está cayendo hacia el agujero negro desde el norte, en la dirección del chorro que se ve en las ondas de radio, a unas 500 veces la masa de la Tierra cada año, una tasa que es solo una cuarta parte de la de direcciones donde el jet no está apuntando, al este y al oeste.
Una posibilidad es que las cavidades levanten gas en la dirección del chorro, lo que reduce la velocidad a la que el gas cae sobre el agujero negro.
Los autores probaron un modelo llamado acreción de Bondi, donde toda la materia dentro de una cierta distancia de un agujero negro (efectivamente dentro de una esfera) está lo suficientemente cerca como para verse afectada por la gravedad de un agujero negro y comenzar a caer hacia adentro a la misma velocidad desde todas las direcciones. . (El círculo discontinuo en el imagen de primer plano está centrado en el agujero negro y muestra la distancia aproximada desde el agujero negro donde el gas debería comenzar a caer hacia adentro).
Este efecto lleva el nombre del científico Hermann Bondi, y “acreción” se refiere a la materia que cae hacia el agujero negro. Los nuevos resultados muestran que la acumulación de Bondi no ocurre en M84 porque la materia no cae hacia el agujero negro de manera uniforme desde todas las direcciones.
M84 es primo de Messier 87 (M87), la galaxia que contiene el primer agujero negro fotografiado con la red global Event Horizon Telescope y, como M87, también es miembro del cúmulo de Virgo.
El agujero negro supermasivo en M84, junto con los de nuestra galaxia, M87, NGC 3115 y NGC 1600, son los únicos lo suficientemente cerca de la Tierra, o lo suficientemente masivos, para que los astrónomos vean detalles en las imágenes de Chandra que están tan cerca del negro. agujero que el gas debe estar cayendo hacia el interior.
Al igual que el agujero negro de M87, el de M84 está produciendo un chorro de partículas; sin embargo, la fuente puntual de rayos X del material aún más cercano al agujero negro es diez veces más débil para M84. Esto permite un estudio más detallado del gas que cae hacia el agujero negro en M84 que está más lejos, evitando que los débiles rayos X producidos por este gas sean anulados por el resplandor de rayos X de la fuente puntual.
Galaxia M84 – Datos clave
- La galaxia M84 también se conoce como NGC 4374. Forma parte del cúmulo de galaxias de Virgo y está incluida en el catálogo de Charles Messier como el objeto número 84.
- Se encuentra en la constelación de Virgo, aproximadamente a 60 millones de años luz de la Tierra.
- M84 está clasificada como una galaxia elíptica. Tiene una forma suave y simétrica sin los brazos espirales que se encuentran típicamente en las galaxias espirales.
- Tiene un diámetro de unos 65.000 años luz, lo que la hace un poco más pequeña que la Vía Láctea.
- Es una de las galaxias elípticas más brillantes del cúmulo de Virgo. Tiene una magnitud visual de alrededor de 9,1, lo que la hace visible con telescopios pequeños en condiciones de observación favorables.
- M84 contiene un agujero negro supermasivo en su centro. Su agujero negro tiene una masa estimada en alrededor de 300 millones de veces la del Sol.
- Esta galaxia es parte de un grupo conocido como la Cadena de Markarian, que es una línea de galaxias que parecen estar interactuando y unidas gravitacionalmente entre sí.
- Exhibe una fuerte emisión de rayos X, lo que indica la presencia de gas caliente en la galaxia. Se cree que este gas es el resultado de interacciones pasadas con galaxias vecinas.
- Las estrellas en M84 son principalmente viejas y carecen de la formación estelar en curso que normalmente se encuentra en las galaxias espirales. Está dominado por estrellas más viejas y rojas.
- M84 se considera un AGN, lo que significa que tiene un núcleo galáctico activo alimentado por acreción en su agujero negro supermasivo central. Esta actividad puede resultar en la emisión de radiación de alta energía.
Fuente: Administración Nacional de Aeronáutica y Espacio
