Centaurus A es una galaxia elíptica gigante activa a 12 millones de años luz de distancia. En su núcleo hay un agujero negro con una masa de 55 millones de soles. Esta imagen muestra la galaxia en longitudes de onda de radio, revelando enormes lóbulos de plasma que se extienden mucho más allá de la galaxia visible, ocupando solo un pequeño punto en el centro de la imagen. Los puntos en el fondo no son estrellas, sino radiogalaxias muy parecidas a Centaurus A, a distancias mucho mayores. Crédito: Ben McKinley, ICRAR / Curtin y Conor Matherne, Universidad Estatal de Louisiana
Los astrónomos han producido la imagen más completa de las emisiones de radio a partir de la masa de alimentación activa más cercana. Calabozo al suelo.
Esta emisión es provocada por un agujero negro central en la galaxia Centaurus A, a unos 12 millones de años luz de distancia.
Cuando un agujero negro se alimenta de la caída de gas, expulsa material a casi la velocidad de la luz, provocando que las «burbujas de radio» crezcan durante cientos de millones de años.
Vista desde la Tierra, la erupción de Centaurus A ahora se extiende ocho grados a través del cielo, la longitud de 16 lunas llenas colocadas una al lado de la otra.
Tomada con el telescopio Murchison Widefield Array (MWA) en el interior de Australia Occidental.
Centaurus A es una galaxia elíptica gigante activa a 12 millones de años luz de distancia. En su núcleo hay un agujero negro con una masa de 55 millones de soles. Esta imagen compuesta muestra la galaxia y el espacio intergaláctico circundante en varias longitudes de onda diferentes. El plasma de radio se muestra en azul y parece interactuar con los gases emisores de rayos X calientes (naranja) y el hidrógeno neutro frío (violeta). Las nubes de Halpha (rojas) también aparecen sobre la porción óptica principal de la galaxia que se encuentra entre los dos puntos de radio más brillantes. El «fondo» aparece en longitudes de onda ópticas, mostrando estrellas en nuestra galaxia, la Vía Láctea, que ya están en primer plano. Crédito: Connor Matherne, Universidad Estatal de Louisiana (Óptica / Halva), Kraft et al. (Rayos X), Struve et al. (Hola), Ben McKinley, ICRAR / Kurten. (radio)
La investigación fue publicada en la revista el 22 de diciembre de 2021. Astronomía natural.
El autor principal, el Dr. Benjamin McKinley, del Nodo de la Universidad de Curtin, Centro Internacional de Investigación en Radioastronomía (ICRAR), dijo que la imagen revela nuevos y sorprendentes detalles sobre la emisión de radio de la galaxia.
«Estas ondas de radio provienen de la materia que se absorbe en el agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia», dijo.
“Forma un disco alrededor del agujero negro, y cuando la materia se separa cerca del agujero negro, se forman poderosos chorros a ambos lados del disco, expulsando la mayor parte del material de regreso al espacio, distancias de quizás más de un millón de años luz.
«Las observaciones de radio anteriores no pudieron hacer frente al brillo extremo de los chorros y los detalles de la región más grande alrededor de la galaxia estaban distorsionados, pero nuestra nueva imagen supera estas limitaciones».
Video que muestra la galaxia radiactiva, Centaurus A, que alberga el agujero negro más cercano que alimenta activamente a la Tierra. El video muestra el tamaño aparente de la galaxia a la luz, rayos X y longitudes de onda submilimétricas de la Tierra en comparación con la Luna. Luego se aleja para mostrar la extensión masiva de las burbujas circundantes que se observan en longitudes de onda de radio. Los astrónomos han producido la imagen más completa de las emisiones de radio del agujero negro supermasivo más cercano que alimenta a la Tierra.
Centaurus A es la radiogalaxia más cercana a nuestra galaxia. vía Láctea.
«Podemos aprender mucho de Centaurus A en particular, simplemente porque está tan cerca y podemos verlo con tanto detalle», dijo el Dr. McKinley.
“No solo en las longitudes de onda de radio, sino también en todas las demás longitudes de onda de la luz.
«En esta investigación, pudimos combinar observaciones de radio con datos ópticos y de rayos X, para ayudarnos a comprender mejor la física de estos agujeros negros supermasivos».
El mosaico 107, o «exterior» como se le conoce, es uno de los 256 mosaicos de MWA, ubicado a 1,5 kilómetros del núcleo del telescopio. Iluminación de azulejos y paisaje antiguo es la luna. Crédito: Pete Wheeler, ICRAR
El astrofísico Dr. Massimo Gaspari, del Instituto Nacional de Astrofísica de Italia, dijo que el estudio respalda una nueva teoría conocida como «acreción caótica de frío» (CCA), que ha surgido en varios campos.
«En este modelo, las nubes de gas frío en el halo galáctico se condensan y caen sobre las regiones centrales, alimentando el agujero negro supermasivo», dijo.
«Como resultado de esta lluvia, el agujero negro interactúa poderosamente liberando energía a través de chorros de radio que inflan los asombrosos lóbulos que vemos en la imagen MWA», concluyó el Dr.
El Dr. McKinley dijo que la galaxia parece ser más brillante en el centro, donde es más activa y hay mucha energía.
«Entonces será más débil cuando te vayas, porque la energía se pierde y las cosas se han asentado», dijo.
«Pero hay características interesantes en las que las partículas cargadas se aceleran e interactúan con fuertes campos magnéticos».
El director de la MWA, el profesor Stephen Tingay, dijo que la investigación fue posible debido al campo de visión extremadamente amplio del telescopio, la excelente ubicación de la radio silenciosa y la excelente sensibilidad.
«MWA es un precursor del Square Kilometer Array (SKA), una iniciativa global para construir los radiotelescopios más grandes del mundo en Australia Occidental y Sudáfrica», dijo.
«El amplio campo de visión y, como consecuencia, la enorme cantidad de datos que podemos recopilar, significa que el potencial de detección de cada observación de MWA es muy alto. Esto proporciona un gran paso hacia un SKA más grande».
Referencia: “Retroalimentación y retroalimentación multiescala en la galaxia de radio más cercana Centaurus A” Por B. McKinley, S. J. Tingay, M. Gaspari, R. P. Kraft, C. Matherne, A. R. Offringa, M. McDonald, MS Calzadilla, S. Veilleux, SS Shabala , SDJ Gwyn, J. Bland-Hawthorn, D. Crnojević, BM Gaensler y M. Johnston-Hollitt, 22 de diciembre de 2021, disponible aquí. astronomía natural.
DOI: 10.1038 / s41550-021-01553-3
El Murchison Widefield Array es un MWA operado y operado por la Universidad de Curtin en nombre de un consorcio internacional, ubicado en el Observatorio de Radioastronomía de Murchison en Australia Occidental. El observatorio es administrado por CSIRO, la agencia científica nacional de Australia, y fue establecido con el apoyo de los gobiernos de Australia y Australia Occidental. Reconocemos que los Wajarri Yamatji son los propietarios tradicionales del sitio del observatorio.
El Centro de Investigación de Supercomputación Pawsey en Perth, una instalación de supercomputación de Nivel 1 financiada a nivel nacional, ayudó a almacenar y procesar las notas MWA utilizadas en esta investigación.
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