Los astrónomos han examinado más de cerca la relativamente cercana galaxia Messier 87 (o M87) para investigar el chorro de su núcleo galáctico activo (AGN). La nueva investigación, descrito en un artículo publicado el 31 de julio en arXiv.org, ofrece información importante sobre los parámetros del avión, lo que podría mejorar la comprensión de los AGN en general.

Los AGN se están acumulando, agujeros negros supermasivos que residen en el centro de algunas galaxias, emitiendo poderoso, Radiación de alta energía ya que acumulan gas y polvo. Estos núcleos pueden formar chorros, teniendo en su mayoría cilíndrico, formas cónicas o parabólicas, que se observan incluso en escalas de megaparsec.

Ubicado a unos 53,5 millones de años luz de distancia en el cúmulo de Virgo, M87 es una galaxia elíptica supergigante. Alberga uno de los AGN en chorro más conocidos y notables descubiertos hasta la fecha. El chorro de M87 se detecta fácilmente en una variedad de escalas físicas, lo que permitió a los astrónomos obtener muchas imágenes de alta calidad de esta característica. Esto lo convierte en una fuente única para estudiar la física de los chorros en la acumulación de agujeros negros.

Ahora, un trío de astrónomos de la Universidad de Amsterdam, Los países bajos, dirigido por Matteo Lucchini, ha realizado otro estudio de M87, centrado en investigar las propiedades de su jet AGN. Analizaron el conjunto de datos disponible, principalmente de las naves espaciales Chandra y Fermi de la NASA, para develar los parámetros clave del jet.

"En este papel, empleamos un modelo multizona diseñado como una parametrización de la magnetohidrodinámica relativista general (GRMHD); por primera vez, reproducimos la forma observada del chorro y la distribución de energía espectral de múltiples longitudes de onda (SED) simultáneamente. Encontramos fuertes restricciones en los parámetros físicos clave del jet, como la ubicación de la aceleración de partículas y la potencia cinética, "escribieron los astrónomos en el periódico.

El estudio encontró que la ubicación de la aceleración de partículas ocurre muy cerca del agujero negro, mucho más cerca del motor central que la distancia de aceleración. Notablemente, Las imágenes de interferometría de línea de base muy larga (VLBI) de alta resolución del chorro muestran un "pellizco" del flujo de salida alrededor de esta distancia. Esta, según los investigadores, sugiere que la inyección inicial de aceleración de partículas en el chorro puede estar influenciada por esta región de pellizco.

Es más, los astrónomos emparejaron la dinámica y la forma del chorro de su modelo con las inferidas a partir de imágenes directas del flujo de salida a través de VLBI. Esto les permitió descubrir que la principal contribución al flujo limitado de rayos gamma del núcleo se debe a la dispersión inversa de Compton de la luz estelar de la galaxia anfitriona. en lugar de sincrotrón autocompton (SSC).

Es más, la investigación encontró que en el caso de M87, los leptones radiantes deben acelerarse a factores de Lorentz muy altos para extender el espectro del sincrotrón hasta el rango de energía de Chandra. El estudio también reveló que la distribución de partículas en el chorro es consistente con ser isotérmica, incluso más allá de la región de disipación.

Resumiendo los resultados, los astrónomos enfatizaron la importancia de su estudio, señalando que podría ser fundamental para futuras investigaciones del M87 y otros AGN lanzados a chorro.

"Nuestros resultados tienen implicaciones importantes tanto para las comparaciones de las simulaciones GRMHD con las observaciones, y para modelos unificados de clases AGN. (…) Nuestros resultados son particularmente importantes a la luz de las próximas observaciones de M87 con el Event Horizon Telescope, que proporcionan imágenes aún más detalladas de las regiones cercanas al agujero negro, "concluyeron los autores del artículo.

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