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    ¿Recién nacidos o supervivientes? La materia inesperada encontrada en vientos hostiles de agujeros negros

    Crédito:Universidad Northwestern

    La existencia de un gran número de moléculas en los vientos impulsados ​​por agujeros negros supermasivos en el centro de las galaxias ha desconcertado a los astrónomos desde que fueron descubiertos hace más de una década. Las moléculas trazan las partes más frías del espacio, y los agujeros negros son los fenómenos más energéticos del universo, así que encontrar moléculas en los vientos de los agujeros negros fue como descubrir hielo en un horno.

    Los astrónomos cuestionaron cómo algo podría sobrevivir al calor de los flujos energéticos, pero una nueva teoría de investigadores del Centro de Investigación y Exploración Interdisciplinaria en Astrofísica (CIERA) de la Universidad Northwestern predice que estas moléculas no son sobrevivientes en absoluto, pero moléculas completamente nuevas, nacido en los vientos con propiedades únicas que les permiten adaptarse y prosperar en el entorno hostil.

    La teoría, publicado en el Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society , es el trabajo del becario postdoctoral de Lindheimer Alexander Richings, quien desarrolló el código de computadora que, por primera vez, modeló los procesos químicos detallados que ocurren en el gas interestelar acelerado por la radiación emitida durante el crecimiento de los agujeros negros supermasivos. Claude-André Faucher-Giguère, que estudia la formación y evolución de galaxias como profesor asistente en la Facultad de Artes y Ciencias Weinberg de Northwestern, es coautor.

    "Cuando el viento de un agujero negro arrastra el gas de su galaxia anfitriona, el gas se calienta a altas temperaturas, que destruyen cualquier molécula existente, ", Dijo Richings." Al modelar la química molecular en simulaciones por computadora de los vientos de los agujeros negros, descubrimos que este gas arrastrado puede posteriormente enfriarse y formar nuevas moléculas ".

    Esta teoría responde a preguntas planteadas por observaciones previas realizadas con varios observatorios astronómicos de vanguardia, incluido el Observatorio Espacial Herschel y el Atacama Large Millimeter Array, un potente radiotelescopio ubicado en Chile.

    En 2015, Los astrónomos confirmaron la existencia de salidas energéticas de agujeros negros supermasivos que se encuentran en el centro de la mayoría de las galaxias. Estos desbordes matan todo a su paso, expulsando los alimentos - o moléculas - que alimentan la formación de estrellas. También se presume que estos vientos son responsables de la existencia de galaxias elípticas "rojas y muertas", en el que no se pueden formar nuevas estrellas.

    Luego, en 2017, Los astrónomos observaron la formación de nuevas estrellas en rápido movimiento en los vientos, un fenómeno que pensaron que sería imposible dadas las condiciones extremas en los flujos de salida alimentados por agujeros negros.

    Se forman nuevas estrellas a partir de gas molecular, de modo que la nueva teoría de la formación de moléculas de Richings y Faucher-Giguère ayuda a explicar la formación de nuevas estrellas en los vientos. Mantiene las predicciones anteriores de que los vientos de los agujeros negros destruyen las moléculas en la primera colisión, pero también predice que las nuevas moléculas, incluido el hidrógeno, monóxido de carbono y agua:pueden formarse en los propios vientos.

    "Esta es la primera vez que se simula con todo detalle el proceso de formación de moléculas, y en nuestra opinión, es una explicación muy convincente para la observación de que las moléculas son omnipresentes en los vientos supermasivos de los agujeros negros, que ha sido uno de los principales problemas pendientes en el campo, "Dijo Faucher-Giguère.

    Richings y Faucher-Giguère predicen que las nuevas moléculas formadas en los vientos son más cálidas y brillantes en la radiación infrarroja en comparación con las moléculas preexistentes. Esa teoría se pondrá a prueba cuando la NASA lance el telescopio espacial James Webb en la primavera de 2019. Si la teoría es correcta, el telescopio podrá mapear los flujos de salida de los agujeros negros en detalle utilizando radiación infrarroja.


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