Utilizando el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA, los astrónomos han localizado un respiradero adjunto a una "chimenea" de gas caliente que sale del centro de la Vía Láctea. El artículo que describe estos resultados se publica en The Astrophysical Journal. .
Las erupciones del agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea llamado Sagitario A* (Sgr A* para abreviar) pueden haber creado esta chimenea y conducto de escape.
La chimenea y el respiradero están a unos 26.000 años luz de la Tierra. La chimenea comienza en el centro de la galaxia y se encuentra perpendicular al disco espiral de la Vía Láctea. Los astrónomos habían identificado previamente la chimenea utilizando datos de rayos X de Chandra y XMM-Newton, una misión de la ESA (Agencia Espacial Europea) con contribuciones de la NASA. Las emisiones de radio detectadas por el radiotelescopio MeerKAT muestran el efecto de los campos magnéticos que encierran el gas en la chimenea.
Los últimos datos del Chandra revelan varias crestas de rayos X aproximadamente perpendiculares al plano de la galaxia. Los investigadores creen que se trata de las paredes de un túnel, con forma de cilindro, que ayuda a canalizar el gas caliente a medida que asciende a lo largo de la chimenea y se aleja del Centro Galáctico. El respiradero recién descubierto se encuentra cerca de la parte superior de la chimenea, a unos 700 años luz del centro de la galaxia.
"Sospechábamos que los campos magnéticos actúan como las paredes de la chimenea y que el gas caliente sube a través de ellas, como el humo", dijo Scott Mackey de la Universidad de Chicago, quien dirigió el estudio. "Ahora hemos descubierto un conducto de escape cerca de la parte superior de la chimenea."
El equipo cree que el respiradero de escape se formó cuando el gas caliente que subía por la chimenea chocó con el gas más frío que se encontraba en su camino. El brillo de las paredes de los conductos de escape en los rayos X es causado por ondas de choque, similares a las explosiones sónicas de aviones supersónicos, generadas por esta colisión. Es probable que el lado izquierdo del respiradero de escape sea particularmente brillante porque el gas que fluye hacia arriba golpea la pared del túnel en un ángulo más directo y con más fuerza que otras regiones.
Los autores del estudio creen que lo más probable es que el gas caliente provenga de una secuencia de eventos que involucran la caída de material en Sgr A* y luego las erupciones del agujero negro que impulsan el gas hacia arriba a lo largo de la chimenea y hacia afuera a través del respiradero de escape. Sin embargo, no saben exactamente con qué frecuencia se alimenta el agujero negro.
Estudios anteriores han indicado que cada pocos cientos de años se producen espectaculares llamaradas de rayos X en o cerca de la ubicación del agujero negro central, por lo que podrían desempeñar un papel importante a la hora de impulsar el gas caliente hacia arriba a través del respiradero de escape. Los astrónomos también estiman que el agujero negro galáctico se desgarra y se traga una estrella aproximadamente cada 20.000 años. Tales eventos conducirían a poderosas y explosivas liberaciones de energía, gran parte de la cual estaría destinada a subir a través de las chimeneas.
"No estamos seguros de si esta energía y calor son alimentados por una gran cantidad de material que se arroja sobre Sgr A* a la vez, como un montón de troncos arrojados al fuego", dijo el coautor Mark Morris de la Universidad de California, Los Ángeles. "O podría deberse a que se introducen múltiples cargas pequeñas en el agujero negro, de forma similar a como se arroja leña con regularidad".
Las partículas y la energía en el respiradero proporcionan pistas sobre el origen de dos estructuras misteriosas y mucho más grandes alrededor del centro de la Vía Láctea:las Burbujas Fermi vistas en rayos gamma por el Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi de la NASA y las Burbujas eROSITA, detectadas por El telescopio de rayos X más nuevo de la ESA. Ambas son pares de estructuras que se extienden a miles de años luz del centro de la galaxia. Proporcionan información importante sobre la actividad explosiva pasada cerca del centro de la galaxia.
Las burbujas de Fermi y eROSITA están alineadas con la dirección de la chimenea y una segunda chimenea de rayos X que comienza en el centro de la galaxia y apunta en la dirección opuesta. Los efectos de canalización del respiradero de escape cerca de la parte superior de la chimenea pueden mantener el gas caliente concentrado mientras viaja hacia arriba, ayudando en la formación de una estructura coherente de las burbujas.
"El origen de las burbujas de Fermi y las burbujas de eROSITA son algunos de los mayores misterios que enfrentan los estudios de la radiación de alta energía de nuestra galaxia", dijo el coautor Gabriele Ponti del Instituto Nacional Italiano de Astrofísica en Merate. "Hemos descubierto una pequeña estructura que podría desempeñar un papel importante en la creación de estas burbujas gigantescas."
Más información: Scott C. Mackey et al, Rayos X de un "ventilador de escape" central de la chimenea del Centro Galáctico, The Astrophysical Journal Letters (2024). DOI:10.3847/2041-8213/ad3248
Información de la revista: Cartas de revistas astrofísicas , arXiv , Revista Astrofísica
Proporcionado por Chandra X-ray Center
