Una imagen tomada en longitudes de onda de radio de los chorros dramáticos de partículas cargadas que son expulsadas del núcleo de la galaxia Cygnus-A. Las imágenes de radio obtenidas recientemente pudieron resolver puntos calientes en los chorros en los lugares donde impactan el medio circundante. El pensamiento convencional es que la mayor parte de la radiación en tales puntos calientes es producida por choques, pero los nuevos resultados encontraron que algunos otros procesos, quizás absorción, debe estar involucrado. Crédito:NRAO / AU
El núcleo de una galaxia llamada "activa" contiene un enorme agujero negro que está acumulando material vigorosamente. Como resultado, el núcleo a menudo expulsa chorros bipolares de partículas cargadas que se mueven rápidamente y que irradian intensamente en muchas longitudes de onda, en particular longitudes de onda de radio. Las galaxias activas muestran una gama de propiedades dramáticamente diferentes, y los que son brillantes en la radio pueden emitir hasta un billón de luminosidades solares de radiación al espacio en esas longitudes de onda.
La emisión intensa surge del ambiente caliente del agujero negro porque los electrones, moverse a una velocidad cercana a la de la luz en un entorno de fuertes campos magnéticos, irradian en la radio. Los chorros de partículas dirigidos eventualmente chocan con el medio ambiente y convierten gran parte de su energía de movimiento general en choques. Los puntos de terminación en el flujo de chorro se ven como puntos muy calientes, Estructuras brillantes y compactas. Los puntos calientes pueden revertir el flujo de los chorros hacia el agujero negro, y de ese modo generar turbulencias adicionales y movimientos aleatorios. La temperatura característica de un punto caliente (o más exactamente, la dependencia espectral del brillo frente a la longitud de onda) revela la naturaleza de los procesos físicos en funcionamiento. La mayoría de las radiogalaxias activas conocidas tienen puntos calientes cuya dependencia espectral se ajusta bien a la idea de los choques de terminación y los flujos inversos. pero algunas radiogalaxias muy luminosas no se ajustan.
La radiogalaxia Cygnus A es el ejemplo más cercano y poderoso de una radiogalaxia doble y, como tal, es un arquetipo de esta clase. También es uno de los primeros objetos descubiertos cuyos puntos calientes no parecen ajustarse a la imagen convencional. y durante décadas los astrónomos han debatido las posibles razones. La capacidad limitada de los radiotelescopios de longitud de onda larga (baja frecuencia) para resolver los pequeños tamaños de los puntos calientes fue un factor de complicación. Los astrónomos de CfA Reinout van Weeren y Gianni Bernardi (ahora en SKA Sudáfrica) formaron parte de un gran equipo que utilizó el radiotelescopio Low Frequency Array ("LOFAR") para obtener imágenes de alta resolución espacial de los puntos calientes en Cygnus A. Sus resultados proporcionan la primera evidencia directa de que la diferencia de forma espectral inferida previamente es real. Los científicos presentan un análisis detallado en un documento separado, pero en este artículo los resultados básicos indican que debe estar involucrado algún otro proceso además de la actividad de choque; el equipo sugiere que la absorción de la radiación mediante la intervención del material local podría ser parte de la imagen final.