La ilustración principal muestra la luz de varios quásares distantes que atraviesan la mitad norte de las Burbujas de Fermi, una salida de gas expulsado por el enorme agujero negro de nuestra galaxia, la Vía Láctea. El telescopio espacial Hubble sondeó la luz de los quásares en busca de información sobre la velocidad del gas y si el gas se está moviendo hacia la Tierra o alejándose de ella. Según la velocidad del material, El equipo de investigación estimó que las burbujas se formaron a partir de un evento energético hace entre 6 y 9 millones de años. Abajo a la izquierda:la medida del gas que se acerca y se aleja de la Tierra, indicando que el material viaja a alta velocidad. Hubble también observó la luz de los cuásares que pasaban fuera de la burbuja del norte. Arriba a la derecha:el gas en la trayectoria de la luz de uno de esos quásar no se mueve hacia la Tierra ni se aleja de ella. Este gas se encuentra en el disco de la Vía Láctea y no comparte las mismas características que el material sondeado dentro de la burbuja. Crédito:NASA, ESA, y Z. Levy (STScI)
Para el agujero negro supermasivo en el centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea, ha pasado mucho tiempo entre cenas. El telescopio espacial Hubble de la NASA descubrió que el agujero negro se comió su última gran comida hace unos 6 millones de años. cuando consumió una gran masa de gas que caía. Despues de comer, el agujero negro lleno de sangre eructó una colosal burbuja de gas que pesaba el equivalente a millones de soles, que ahora ondea por encima y por debajo del centro de nuestra galaxia.
Las inmensas estructuras, apodado las Burbujas de Fermi, fueron descubiertos por primera vez en 2010 por el telescopio espacial de rayos gamma Fermi de la NASA. Pero las observaciones recientes del Hubble de la burbuja del norte han ayudado a los astrónomos a determinar una edad más precisa para las burbujas y cómo se formaron.
"Por primera vez, hemos rastreado el movimiento del gas frío a través de una de las burbujas, lo que nos permitió mapear la velocidad del gas y calcular cuándo se formaron las burbujas, ", dijo el investigador principal Rongmon Bordoloi del Instituto de Tecnología de Massachusetts en Cambridge." Lo que encontramos es que un muy fuerte, El evento energético ocurrió hace 6 a 9 millones de años. Puede haber sido una nube de gas fluyendo hacia el agujero negro, que lanzaba chorros de materia, formando los lóbulos gemelos de gas caliente que se ven en las observaciones de rayos X y rayos gamma. Desde entonces, el agujero negro acaba de comer bocadillos ".
El nuevo estudio es una continuación de las observaciones anteriores del Hubble que situaron la edad de las burbujas en 2 millones de años.
Un agujero negro es un denso región compacta del espacio con un campo gravitacional tan intenso que ni la materia ni la luz pueden escapar. El agujero negro supermasivo en el centro de nuestra galaxia ha comprimido la masa de 4,5 millones de estrellas similares al sol en una región muy pequeña del espacio.
El material que se acerca demasiado a un agujero negro queda atrapado en su poderosa gravedad y gira alrededor de la central eléctrica compacta hasta que finalmente cae. Algo de la materia, sin embargo, se calienta tanto que se escapa a lo largo del eje de rotación del agujero negro, creando un flujo de salida que se extiende mucho por encima y por debajo del plano de una galaxia.
Las conclusiones del equipo se basan en observaciones del Espectrógrafo de Orígenes Cósmicos (COS) de Hubble, que analizó la luz ultravioleta de 47 quásares distantes. Los quásares son núcleos brillantes de galaxias activas distantes.
Impresa en la luz de los quásares a medida que atraviesa la burbuja de la Vía Láctea hay información sobre la velocidad, composición, y temperatura del gas dentro de la burbuja en expansión.
Se pueden ver varios quásares distantes a través de la mitad norte de las Burbujas de Fermi, una salida de gas expulsado por el enorme agujero negro de nuestra galaxia, la Vía Láctea. El telescopio espacial Hubble sondeó la luz de los quásares en busca de información sobre la velocidad del gas y si el gas se está moviendo hacia la Tierra o alejándose de ella. Según la velocidad del material, El equipo de investigación estimó que las burbujas se formaron a partir de un evento energético hace entre 6 y 9 millones de años. Créditos:NASA, ESA, y Z. Levy (STScI)
Las observaciones de COS midieron la temperatura del gas en la burbuja a aproximadamente 17, 700 grados Fahrenheit. Incluso a esas temperaturas ardientes, este gas es mucho más frío que la mayoría del gas supercaliente en la salida, que es 18 millones de grados Fahrenheit, visto en rayos gamma. El gas más frío visto por COS podría ser gas interestelar del disco de nuestra galaxia que está siendo arrastrado hacia el flujo de salida supercaliente. COS también identificó al silicio y al carbono como dos de los elementos arrastrados por la nube gaseosa. Estos elementos comunes se encuentran en la mayoría de las galaxias y representan los restos fósiles de la evolución estelar.
El gas frío atraviesa la burbuja a una velocidad de 2 millones de millas por hora. Al mapear el movimiento del gas a lo largo de la estructura, los astrónomos estimaron que la masa mínima del gas frío arrastrado en ambas burbujas equivale a 2 millones de soles. El borde de la burbuja norte se extiende 23, 000 años luz sobre la galaxia.
"Hemos rastreado las salidas de otras galaxias, pero nunca hemos podido trazar un mapa del movimiento del gas, "
Dijo Bordoloi. "La única razón por la que podríamos hacerlo aquí es porque estamos dentro de la Vía Láctea. Este punto de vista nos da un asiento en primera fila para trazar un mapa de la estructura cinemática del flujo de salida de la Vía Láctea".
Las nuevas observaciones de COS se basan y amplían los hallazgos de un estudio de Hubble de 2015 realizado por el mismo equipo, en el que los astrónomos analizaron la luz de un cuásar que atravesó la base de la burbuja.
"Los datos del Hubble abren una ventana completamente nueva en Fermi Bubbles, "dijo el coautor del estudio, Andrew Fox, del Space Telescope Science Institute en Baltimore, Maryland. "Antes, sabíamos qué tan grandes eran y cuánta radiación emitían; ahora sabemos qué tan rápido se mueven y qué elementos químicos contienen. Ese es un importante paso adelante ". El estudio de Hubble también proporciona una verificación independiente de las burbujas y su origen, detectado por observaciones de rayos X y rayos gamma.
"Esta observación sería casi imposible de hacer desde el suelo porque se necesita espectroscopia ultravioleta para detectar las huellas dactilares de estos elementos," que solo se puede hacer desde el espacio, "Dijo Bordoloi." Solo con COS tienes la cobertura de longitud de onda, la sensibilidad, y la cobertura de resolución espectral para realizar esta observación ".
Los resultados de Hubble aparecieron en el 10 de enero de 2017, edición de El diario astrofísico .
