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💫Un desconcertante par de galaxias fusionadas

Los astrónomos encuentran un desconcertante par de fusiones de galaxias

Esta fusión de galaxias menores alberga una gran sorpresa: una diminuta galaxia con un enorme agujero negro.

Por Alison Klesman | Publicada: Martes, 28 de Marzo de 2017



El sistema 49 era una galaxia de disco grande (verde) que comía una galaxia enana más pequeña, parte de la cual emite una emisión de color rosa en las afueras del disco. La emisión rosa destaca el material alrededor del agujero negro supermasivo activo de la galaxia enana.

Las fusiones de galaxias son comunes en todo el universo. De hecho, las fusiones son responsables de transformar las numerosas galaxias pequeñas que existieron temprano en la historia cósmica en las galaxias masivas que vemos hoy. Pero debido a que las fusiones tardan, en promedio, unos 2 mil millones de años en completarse, los astrónomos deben buscar pistas sobre este proceso en las "instantáneas" que vemos hoy de las galaxias en las diversas etapas de la fusión. Una de esas fusiones, Was 49, desafía la imagen actual de los astrónomos sobre el proceso de fusión con un agujero negro supermasivo que es mucho más grande de lo esperado.

49 era un sistema de la fusión de la galaxia que en realidad se puede descomponer en Was 49a, una galaxia en forma de disco más grande, y 49b, una pequeña galaxia enana. A medida que estas galaxias se funden, el enano Was 49b se puede ver girando dentro del disco más grande de Was 49a, actualmente a unos 26.000 años luz del centro del disco. Utilizando el Arsenal del Telescopio Espectroscópico Nuclear de la NASA (NuSTAR), el Sloan Digital Sky Survey (SDSS), el Observatorio de Rayos X Chandra y la misión Swift, un equipo liderado por el compañero postdoctoral Nathan Secrest en el US Naval Research Laboratory en Washington, Era 49b es extremadamente brillante en rayos X de alta energía. Y tal luminosidad de rayos X de alta energía es la huella digital de la emisión de un agujero negro supermasivo - uno que es más grande que los astrónomos esperan que una galaxia enana al puerto.

"Este es un sistema completamente único y va en contra de lo que entendemos de las fusiones de galaxias", dijo Secrest en un comunicado de prensa anunciando el descubrimiento. Los resultados fueron publicados recientemente en febrero en el Astrophysical Journal. "No pensamos que las galaxias enanas alojaran agujeros negros supermasivos de este tamaño. Este agujero negro podría ser cientos de veces más masivo de lo que cabría esperar para una galaxia de este tamaño, dependiendo de cómo evolucionara la galaxia en relación con otras galaxias ".

Las estimaciones actuales sitúan el agujero negro supermasivo de 49b en más del 2 por ciento de la masa entera de la galaxia enana. Eso puede sonar como una pequeña fracción, pero es monstruoso cuando se compara con los agujeros negros supermasivos alojados en otras galaxias enanas de masas similares. Es más, el agujero negro de 49b está activo - como un núcleo galáctico activo, o AGN, actualmente se está alimentando con grandes cantidades de gas y polvo, arrojando cantidades masivas de radiación a medida que lo hace. Como muchos otros AGN, el núcleo de 49b está envuelto en un "toro", o una nube en forma de bufanda de material oscurecido.

En el cuadro actual de fusiones de galaxias, a medida que las galaxias se fusionan, también lo hacen sus agujeros negros centrales supermasivos. Este proceso a menudo embudos polvo y gas en los centros de las galaxias, convirtiendo sus núcleos "on" como AGN. Pero lo extraño de esta fusión en particular es el hecho de que la galaxia más pequeña, que debería ser devorada fácilmente por la más grande, alberga el agujero negro supermasivo más activo. En comparación, la mayor galaxia de disco Was 49 tiene un AGN relativamente inactivo, y eso es todo lo contrario de lo que los astrónomos esperan. Normalmente, el material perturbado durante una fusión de galaxias debe entrar en el agujero negro de la galaxia más grande, convirtiéndolo en el AGN más luminoso.

Entonces, ¿qué está pasando aquí? Los astrónomos están buscando la respuesta, pero hay algunas posibilidades. 49b pudo haber recibido simplemente un agujero negro supermasivo poco característico para el tamaño de la galaxia, mucho antes de que fuera arrastrado por la gravedad de Was 49a. Alternativamente, el agujero negro de 49b pudo haber crecido dramáticamente durante las primeras etapas de la fusión debido a los movimientos de gas y polvo durante el proceso. Cualquiera que sea la respuesta, Secrest dijo: "Este estudio es importante porque puede dar una nueva perspectiva de cómo los agujeros negros supermasivos se forman y crecen en tales sistemas". Esto incluye la creación y crecimiento del agujero negro supermasivo central de la Vía Láctea.

A medida que la fusión progresa, los dos agujeros negros supermasivos también se fusionarán, pero ese evento no ocurrirá por unos cientos de millones de años.

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