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    Viendo la alimentación del agujero negro supermasivo de la Vía Láctea

    Una imagen de tres colores de las regiones centrales de la Vía Láctea que muestra la ubicación de Sagitario A *, el agujero negro supermasivo del centro galáctico; Rayos X en azul, óptico en amarillo, e infrarrojos en rojo. Los astrónomos han obtenido observaciones simultáneas de múltiples bandas de una llamarada brillante de SgrA * y han modelado la radiación de múltiples bandas para estimar las propiedades de la acumulación alrededor del agujero negro. Crédito:Rayos X:NASA / CXC / UMass / D. Wang y col .; Óptica:NASA / ESA / STScI / D.Wang et al .; IR:NASA / JPL-Caltech / SSC / S.Stolovy

    El agujero negro supermasivo en el centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea, Sagitario A *, es, con mucho, el objeto más cercano a nosotros, alrededor de 27, 000 años luz de distancia. Aunque no es tan activo o luminoso como otros núcleos galácticos con agujeros negros supermasivos, su relativa proximidad hace que nos parezca mucho más brillante que otras fuentes similares y brinda a los astrónomos una oportunidad única de investigar qué sucede cuando las nubes de gas u otros objetos se acercan al "borde" de un agujero negro.

    Sgr A * ha sido monitoreado en longitudes de onda de radio desde su descubrimiento en la década de 1950; La variabilidad se informó por primera vez en la radio en 1984. Los astrónomos modelan que, en promedio, Sgr A * está acumulando material a unas pocas centésimas de masa terrestre por año, una tasa relativamente muy baja. Infrarrojos subsiguientes, submilimétrico y las observaciones de rayos X confirmaron esta variabilidad, pero también descubrieron que el objeto a menudo se enciende, con lo que el brillo aumenta hasta en un factor de cien en los rayos X. Se cree que la mayor parte de la emisión constante es producida por electrones que giran en espiral a una velocidad cercana a la de la luz (llamado movimiento relativista) alrededor de campos magnéticos en una pequeña región de solo una unidad astronómica de radio alrededor de la fuente. pero no hay acuerdo sobre el (los) mecanismo (s) que alimentan las bengalas.

    Los astrónomos de CfA Giovanni Fazio, Mark Gurwell, Joe Hora, Howard Smith, y Steve Willner eran miembros de un gran consorcio que en julio de 2019 obtuvo observaciones simultáneas de infrarrojo cercano con la cámara IRAC en Spitzer, con el interferómetro GRAVITY del Observatorio Europeo Austral, y con los observatorios de rayos X Chandra y NuStar de la NASA (el cierre de Mauna Kea impidió las observaciones simultáneas programadas con la matriz submilimétrica). SgrA * accidentalmente sufrió un gran evento de llamarada durante estas observaciones, permitiendo a los teóricos por primera vez modelar un destello con considerable detalle.

    Los electrones relativistas que se mueven en campos magnéticos emiten fotones mediante un proceso conocido como radiación de sincrotrón (el escenario más convencional), pero también hay un segundo proceso posible en el que los fotones (producidos por emisión de sincrotrón o por otras fuentes como la emisión de polvo) se dispersan fuera del electrones y, por lo tanto, adquieren energía adicional, convirtiéndose en fotones de rayos X. Modelar qué combinación de efectos estuvo operativa en la pequeña región alrededor de SgrA * durante el evento de quema ofrece información sobre las densidades del gas, los campos, y el origen de la intensidad de la llamarada, momento, y forma. Los científicos consideraron una variedad de posibilidades y concluyeron que el escenario más probable es aquel en el que el destello infrarrojo fue producido por el primer proceso pero con el destello de rayos X producido por el segundo proceso. Esta conclusión tiene varias implicaciones para la actividad alrededor de este agujero negro supermasivo, incluso que las densidades de electrones y los campos magnéticos son comparables en magnitud a los que se encuentran en condiciones medias, pero que se requiere una aceleración sostenida de las partículas para mantener el destello observado. Aunque los modelos coinciden con éxito con muchos aspectos de la emisión de bengalas, las mediciones no pueden restringir la física detallada detrás de la aceleración de partículas; estos se dejan para futuras investigaciones.


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