Los agujeros negros supermasivos existen en el centro de la mayoría de las galaxias, y nuestra Vía Láctea no es una excepción. Pero muchas otras galaxias tienen agujeros negros muy activos, lo que significa que cae una gran cantidad de material en ellos, emitiendo radiación de alta energía en este proceso de "alimentación". El agujero negro central de la Vía Láctea, por otra parte, es relativamente tranquilo. Nuevas observaciones del Observatorio Estratosférico de Astronomía Infrarroja de la NASA, SOFÍA, están ayudando a los científicos a comprender las diferencias entre los agujeros negros activos y silenciosos.

Estos resultados brindan información sin precedentes sobre el fuerte campo magnético en el centro de la Vía Láctea. Los científicos utilizaron el instrumento más nuevo de SOFIA, la cámara de banda ancha aerotransportada de alta resolución Plus, HAWC +, para realizar estas medidas.

Los campos magnéticos son fuerzas invisibles que influyen en los caminos de las partículas cargadas, y tienen efectos significativos sobre los movimientos y la evolución de la materia en todo el universo. Pero los campos magnéticos no se pueden captar directamente, por lo que su papel no se comprende bien. El instrumento HAWC + detecta luz infrarroja lejana polarizada emitida por granos de polvo celeste, que es invisible a los ojos humanos. Estos granos se alinean perpendicularmente a los campos magnéticos. De los resultados de SOFIA, Los astrónomos pueden mapear la forma e inferir la fuerza del campo magnético que de otro modo sería invisible, ayudando a visualizar esta fuerza fundamental de la naturaleza.

"Este es uno de los primeros casos en los que realmente podemos ver cómo los campos magnéticos y la materia interestelar interactúan entre sí, "señaló Joan Schmelz, Universidades Astrofísico del Centro de Investigación Espacial del Centro de Investigación Ames de la NASA en Silicon Valley de California, y un coautor de un artículo que describe las observaciones. "HAWC + es un cambio de juego".

Las observaciones anteriores de SOFIA muestran el anillo inclinado de gas y polvo que orbita el agujero negro de la Vía Láctea, que se llama Sagitario A * (pronunciado "Sagitario A-estrella"). Pero los nuevos datos HAWC + proporcionan una vista única del campo magnético en esta área, que parece rastrear la historia de la región durante los últimos 100, 000 años.

Los detalles de estas observaciones del campo magnético SOFIA se presentaron en la reunión de junio de 2019 de la Sociedad Astronómica Estadounidense y se presentarán a la Diario astrofísico .

La gravedad del agujero negro domina la dinámica del centro de la Vía Láctea, pero el papel del campo magnético ha sido un misterio. Las nuevas observaciones con HAWC + revelan que el campo magnético es lo suficientemente fuerte como para restringir los movimientos turbulentos del gas. Si el campo magnético canaliza el gas para que fluya hacia el propio agujero negro, el agujero negro está activo, porque consume mucha gasolina. Sin embargo, si el campo magnético canaliza el gas para que fluya hacia una órbita alrededor del agujero negro, entonces el agujero negro está en silencio porque no está ingiriendo ningún gas que de otra manera eventualmente formaría nuevas estrellas.

Los investigadores combinaron imágenes de infrarrojo medio y lejano de las cámaras de SOFIA con nuevas líneas de flujo que visualizan la dirección del campo magnético. La estructura azul en forma de Y (ver figura) es un material cálido que cae hacia el agujero negro, que se encuentra cerca de donde se cruzan los dos brazos de la forma de y. La superposición de la estructura del campo magnético sobre la imagen revela que el campo magnético sigue la forma de la estructura polvorienta. Cada uno de los brazos azules tiene su propio componente de campo que es totalmente distinto del resto del anillo, se muestra en rosa. Pero también hay lugares donde el campo se desvía de las principales estructuras de polvo, como los extremos superior e inferior del anillo.

"La forma espiral del campo magnético canaliza el gas en una órbita alrededor del agujero negro, "dijo Darren Dowell, un científico del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, investigador principal del instrumento HAWC +, y autor principal del estudio. "Esto podría explicar por qué nuestro agujero negro está en silencio mientras otros están activos".

Las nuevas observaciones de SOFIA y HAWC + ayudan a determinar cómo el material en el entorno extremo de un agujero negro supermasivo interactúa con él. incluso abordar una pregunta de larga data de por qué el agujero negro central de la Vía Láctea es relativamente débil mientras que los de otras galaxias son tan brillantes.