Crédito:Instituto de Investigación Espacial de los Países Bajos SRON
Los astrónomos tienen una comprensión aproximada de cómo las galaxias emiten chorros desde sus núcleos. Los núcleos de galaxias también emiten vientos de gas ionizado, para lo cual los investigadores carecen de una explicación general. Los astrónomos de SRON ahora han encontrado una correlación entre chorros y vientos, sugiriendo campos magnéticos como una causa común. El estudio se publica en Astronomía y Astrofísica .
Los astrónomos sospechan que cada galaxia alberga un agujero negro supermasivo en su núcleo, al igual que el agujero negro recientemente fotografiado en M87. Con una masa de más de 1 millón de soles, estos agujeros negros juegan un papel clave en la evolución de las galaxias. Algunos agujeros negros devoran grandes cantidades de polvo de estrellas y gas de sus galaxias anfitrionas. Esos llamados núcleos galácticos activos (AGN) escupen parte del material que cae sobre ellos en forma de chorros y vientos. Los astrónomos tienen una idea bastante establecida sobre el mecanismo detrás de los chorros, pero los vientos siguen siendo un misterio.
Mecanismo común
Los campos magnéticos son actores importantes en una amplia gama de objetos en el universo. En AGN, el campo magnético impulsa chorros de partículas relativistas en direcciones opuestas a lo largo del eje de rotación del agujero negro (ver figura 1). Los astrónomos de SRON Missagh Mehdipour y Elisa Costantini ahora han encontrado una relación entre chorros y vientos, sugiriendo un mecanismo de conducción común.
Resulta que existe una correlación inversa entre la emisión de radio del chorro y la cantidad de gas en el viento del AGN a lo largo de nuestra línea de visión (ver figura 2). Dependiendo del giro del agujero negro y la configuración del campo magnético, la potencia de salida se distribuye de manera diferente al chorro y al viento. Un chorro más potente significa un viento más débil, y viceversa (ver figura 3). Los resultados sugieren que, al igual que los jets, los vientos son impulsados magnéticamente. Mehdipour y Costantini confirmaron esto al excluir otros posibles mecanismos para la correlación observada.
La cantidad de gas en el viento del AGN a lo largo de nuestra línea de visión (vertical) versus la emisión de radio del chorro (horizontal). Crédito:Instituto de Investigación Espacial de los Países Bajos SRON
Sinergia de rayos X y radio
Los investigadores de SRON utilizaron observaciones de XMM-Newton para ver cómo el viento altera la forma del espectro de rayos X del AGN a lo largo de nuestra línea de visión. Esto les permitió derivar los parámetros del viento, particularmente la cantidad de gas que contiene a lo largo de nuestra línea de visión. Utilizaron mediciones de radio de la literatura para calcular la potencia de los chorros y modelaron todos los datos con el código SPEX, desarrollado en SRON por Jelle Kaastra y su equipo.
Dependiendo del giro del agujero negro y la configuración del campo magnético, la potencia de salida se distribuye de manera diferente al chorro y al viento. Un chorro más potente significa un viento más débil, y viceversa. Crédito:Instituto de Investigación Espacial de los Países Bajos SRON
"Para nuestra investigación, AGN tenía que brillar lo suficientemente brillante en rayos X y tener un ángulo de inclinación favorable, "dice Mehdipour." Esto significa que terminamos con dieciséis AGN en nuestra muestra. Aunque nuestra correlación descubierta es estadísticamente significativa con una probabilidad de no correlación mucho menor al 1 por ciento, es deseable una muestra más grande para una caracterización más general. Futuros telescopios de rayos X, en particular Atenea, nos permitirá detectar el viento en AGN más débil. Esto aumentaría el tamaño de la muestra y fortalecería nuestra conclusión ".
