NGC 1448, una galaxia con un núcleo galáctico activo oculto por gas y polvo, se ve en esta imagen. Crédito:Encuesta de galaxias Carnegie-Irvine / NASA / JPL-Caltech
Los agujeros negros monstruosos a veces acechan detrás del gas y el polvo, escondiéndose de la mirada de la mayoría de los telescopios. Pero se delatan cuando el material del que se alimentan emite rayos X de alta energía que la misión NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array) de la NASA puede detectar. Así es como NuSTAR identificó recientemente dos agujeros negros supermasivos envueltos en gas, ubicado en los centros de galaxias cercanas.
"Estos agujeros negros están relativamente cerca de la Vía Láctea, pero nos han permanecido ocultos hasta ahora, "dijo Ady Annuar, estudiante de posgrado en la Universidad de Durham en el Reino Unido, quien presentó los resultados en la reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense en Grapevine, Texas. "Son como monstruos escondidos debajo de tu cama".
Ambos agujeros negros son los motores centrales de lo que los astrónomos llaman "núcleos galácticos activos, "una clase de objetos extremadamente brillantes que incluye cuásares y blazares. Dependiendo de cómo estén orientados estos núcleos galácticos y qué tipo de material los rodea, parecen muy diferentes cuando se examinan con telescopios.
Los núcleos galácticos activos son tan brillantes porque las partículas en las regiones alrededor del agujero negro se calientan mucho y emiten radiación en todo el espectro electromagnético, desde ondas de radio de baja energía hasta rayos X de alta energía. Sin embargo, Se cree que la mayoría de los núcleos activos están rodeados por una región en forma de rosquilla de gas espeso y polvo que oculta las regiones centrales de ciertas líneas de visión. Los dos núcleos galácticos activos que NuSTAR estudió recientemente parecen estar orientados de tal manera que los astrónomos los ven de frente. Eso significa que en lugar de ver las regiones centrales brillantes, Nuestros telescopios ven principalmente los rayos X reflejados del material oscurecedor en forma de rosquilla.
"Así como no podemos ver el sol en un día nublado, No podemos ver directamente qué tan brillantes son realmente estos núcleos galácticos activos debido a todo el gas y el polvo que rodean el motor central, "dijo Peter Boorman, estudiante de posgrado en la Universidad de Southampton en el Reino Unido.
Esta galaxia llamado IC 3639, también contiene un ejemplo de un agujero negro supermasivo oscurecido. Crédito:ESO / NASA / JPL-Caltech / STScI
Boorman dirigió el estudio de una galaxia activa llamada IC 3639, que está a 170 millones de años luz de distancia. Los investigadores analizaron los datos de NuSTAR de este objeto y los compararon con observaciones anteriores del Observatorio de Rayos X Chandra de la NASA y el satélite Suzaku liderado por Japón. Los hallazgos de NuSTAR, que es más sensible a los rayos X de mayor energía que estos observatorios, confirman la naturaleza de IC 3639 como núcleo galáctico activo. NuSTAR también proporcionó la primera medición precisa de cuánto material está oscureciendo el motor central de IC 3639, permitiendo a los investigadores determinar qué tan luminoso es realmente este monstruo oculto.
Más sorprendente es la galaxia espiral en la que Annuar se centró:NGC 1448. El agujero negro en su centro no se descubrió hasta 2009. a pesar de que está en el centro de una de las grandes galaxias más cercanas a nuestra Vía Láctea. Por "cerca, "Los astrónomos quieren decir que NGC 1448 está a sólo 38 millones de años luz de distancia (un año luz equivale a unos 6 billones de millas).
El estudio de Annuar descubrió que esta galaxia también tiene una gruesa columna de gas que oculta el agujero negro central, que podría ser parte de una región en forma de rosquilla. Emisión de rayos X de NGC 1448, visto por NuSTAR y Chandra, sugiere por primera vez que, como con IC 3639, debe haber una capa gruesa de gas y polvo que oculta el agujero negro activo en esta galaxia de nuestra línea de visión.
Los investigadores también encontraron que NGC 1448 tiene una gran población de estrellas jóvenes (solo 5 millones de años), sugiriendo que la galaxia produce nuevas estrellas al mismo tiempo que su agujero negro se alimenta de gas y polvo. Los investigadores utilizaron el telescopio de nueva tecnología del Observatorio Europeo Austral para obtener imágenes de NGC 1448 en longitudes de onda ópticas, e identificado dónde exactamente en la galaxia debería estar el agujero negro. A black hole's location can be hard to pinpoint because the centers of galaxies are crowded with stars. Large optical and radio telescopes can help detect light from around black holes so that astronomers can find their location and piece together the story of their growth.
"It is exciting to use the power of NuSTAR to get important, unique information on these beasts, even in our cosmic backyard where they can be studied in detail, " said Daniel Stern, NuSTAR project scientist at NASA's Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, California.
