Escalas de distancia descubiertas en el jet Centaurus A. La imagen superior izquierda muestra cómo el chorro se dispersa en nubes de gas que emiten ondas de radio. capturado por los observatorios ATCA y Parkes. El panel superior derecho muestra una imagen compuesta en color, con un zoom de 40x en comparación con el primer panel para que coincida con el tamaño de la propia galaxia. La emisión submilimétrica del chorro y el polvo en la galaxia medida por el instrumento LABOCA / APEX se muestra en naranja. La emisión de rayos X del chorro medido por la nave espacial Chandra se muestra en azul. La luz blanca visible de las estrellas de la galaxia ha sido capturada por el telescopio MPG / ESO de 2,2 metros. El siguiente panel a continuación muestra una imagen de zoom de 165 000x del chorro de radio interno obtenido con los telescopios TANAMI. El panel inferior muestra la nueva imagen de mayor resolución de la región de lanzamiento del chorro obtenida con el EHT en longitudes de onda milimétricas con un zoom de 60 000 000x en la resolución del telescopio. Las barras de escala indicadas se muestran en años luz y días luz. Un año luz es igual a la distancia que recorre la luz en un año:unos nueve billones de kilómetros. En comparación, la distancia a la estrella conocida más cercana de nuestro Sol es de aproximadamente cuatro años luz. Un día luz es igual a la distancia que viaja la luz en un día:aproximadamente seis veces la distancia entre el Sol y Neptuno. Crédito:Universidad de Radboud; CSIRO / ATNF / I. Feain y col., R. Morganti y col., N. Junkes y col .; ESO / WFI; MPIfR / ESO / APEX / A. Weiß et al .; NASA / CXC / CfA / R. Kraft y col .; TANAMI / C. Müller y col .; EHT / M. Janßen y col.
Un equipo internacional anclado por la colaboración Event Horizon Telescope (EHT), que es conocido por capturar la primera imagen de un agujero negro en la galaxia Messier 87, ahora ha fotografiado el corazón de la galaxia de radio más cercana, Centaurus A, con un detalle sin precedentes. Los astrónomos señalan la ubicación del agujero negro supermasivo central y revelan cómo está naciendo un chorro gigantesco. Más notablemente, solo los bordes exteriores de los chorros parecen emitir radiación, que desafía nuestros modelos teóricos de jets. Este trabajo, dirigido por Michael Janssen del Instituto Max Planck de Radioastronomía en Bonn y la Universidad Radboud Nijmegen se publica en Astronomía de la naturaleza el 19 de julio.
En longitudes de onda de radio, Centaurus A emerge como uno de los objetos más grandes y brillantes del cielo nocturno. Después de que fuera identificado como una de las primeras fuentes de radio extragalácticas conocidas en 1949, Centaurus A ha sido estudiado extensamente en todo el espectro electromagnético por una variedad de radio, infrarrojo, óptico, Radiografía, y observatorios de rayos gamma. En el centro de Centaurus A se encuentra un agujero negro con una masa de 55 millones de soles, que está justo entre las masas del agujero negro Messier 87 (seis mil quinientos millones de soles) y Sgr A * en el centro de nuestra propia galaxia (unos cuatro millones de soles).
En un nuevo documento en Astronomía de la naturaleza , Los datos de las observaciones del EHT de 2017 se han analizado para obtener una imagen del Centaurus A con un detalle sin precedentes. "Esto nos permite por primera vez ver y estudiar un chorro de radio extragaláctico en escalas más pequeñas que la distancia que viaja la luz en un día. Vemos de cerca y personalmente cómo está naciendo un chorro monstruosamente gigantesco lanzado por un agujero negro supermasivo". "dice el astrónomo Michael Janssen.
En comparación con todas las observaciones anteriores de alta resolución, el jet lanzado en el Centaurus A se capta con una frecuencia diez veces mayor y una resolución 16 veces más nítida. Con el poder resolutivo del EHT, Los astrónomos unen ahora las vastas escalas de la fuente, que son tan grandes como 16 veces el diámetro angular de la luna en el cielo, a su origen cerca del agujero negro en una región del ancho de una manzana en la luna cuando se proyecta en el cielo. Ese es un factor de aumento de mil millones.
Entendiendo los jets
Los agujeros negros supermasivos que residen en el centro de galaxias como Centaurus A se alimentan de gas y polvo que son atraídos por su enorme atracción gravitacional. Este proceso libera cantidades masivas de energía y se dice que la galaxia se vuelve "activa". La mayor parte de la materia que se encuentra cerca del borde del agujero negro cae. algunas de las partículas circundantes escapan momentos antes de ser capturadas y son expulsadas al espacio:nacen los chorros, una de las características más misteriosas y enérgicas de las galaxias.
Los astrónomos se han basado en diferentes modelos de cómo se comporta la materia cerca del agujero negro para comprender mejor este proceso. Pero todavía no saben exactamente cómo se lanzan los chorros desde su región central y cómo pueden extenderse a escalas que son más grandes que las galaxias anfitrionas sin dispersarse. El EHT tiene como objetivo resolver este misterio.
La nueva imagen muestra que el avión lanzado por Centaurus A es más brillante en los bordes que en el centro. Este fenómeno se conoce de otros chorros, pero nunca antes se había visto de forma tan pronunciada. "Nos resultó difícil de explicar con los mismos modelos que usamos para M87. Debe estar sucediendo algo diferente, como campos magnéticos helicoidales, lo que nos da nuevas pistas sobre cómo pueden 'apretar' los chorros, "dice Sera Markoff, vicepresidente, EHT Science Council y profesor de astrofísica teórica de alta energía en la Universidad de Amsterdam.
Derecha:imagen de mayor resolución de Centaurus A obtenida con el Event Horizon Telescope. Izquierda:imagen compuesta en color de toda la galaxia. Crédito:Universidad de Radboud; ESO / WFI; MPIfR / ESO / APEX / A. Weiß et al .; NASA / CXC / CfA / R. Kraft y col .; EHT / M. Janßen y col.
Observaciones futuras
Con las nuevas observaciones EHT del jet Centaurus A, se ha identificado la probable ubicación del agujero negro en el punto de lanzamiento de los chorros. Basado en esta ubicación, los investigadores predicen que las observaciones futuras a una longitud de onda aún más corta y una resolución más alta podrían fotografiar el agujero negro central de Centaurus A. Esto requerirá el uso de observatorios satelitales basados en el espacio.
"Estos datos son de la misma campaña de observación que entregó la famosa imagen del agujero negro en M87. Los nuevos resultados muestran que el EHT proporciona un tesoro de datos sobre la rica variedad de agujeros negros y aún hay más por venir," "dice Heino Falcke, Miembro de la junta de EHT y profesor de Astrofísica en la Universidad de Radboud.
Información de contexto
Para observar la galaxia Centaurus A con esta resolución nítida sin precedentes a una longitud de onda de 1,3 mm, la colaboración EHT utilizó interferometría de línea de base muy larga (VLBI), la misma técnica con la que se realizó la famosa imagen del agujero negro en M87. Una alianza de ocho telescopios de todo el mundo se unieron para crear el Event Horizon Telescope virtual del tamaño de la Tierra. La colaboración EHT involucra a más de 300 investigadores de África, Asia, Europa, Norte y sur America.
TANAMI (Seguimiento de núcleos galácticos activos con interferometría de miliarcsegundos austral) es un programa de longitud de onda múltiple para monitorear chorros relativistas en núcleos galácticos activos del cielo austral. Este programa ha estado monitoreando Centaurus A con VLBI en longitudes de onda de centímetros desde mediados de la década de 2000. La matriz TANAMI consta de nueve radiotelescopios ubicados en cuatro continentes que observan a longitudes de onda de 4 cm y 1,3 cm.
