Astrónomos construyen un mapa de los chorros relativistas de la fascinante galaxia Centaurus A

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Astrónomos construyen un mapa de los chorros relativistas de la fascinante galaxia Centaurus A

Imagen que muestra la galaxia a longitud de onda de radio, revelando lóbulos de plasma que alcanzan más allá de la galaxia visible. / Ben McKinley / ICRAR, Connor Matherne / Louisiana State University

Un equipo de astrónomos ha construido la imagen más completa y detallada de los chorros relativistas de la galaxia activa Centaurus A. Los científicos lograron estudiar la estructura de los chorros y estimar la tasa de salida de materia desde el centro de la galaxia. Los detalles del estudio fueron publicados en Nature Astronomy.

Galaxia de interés

Centaurus A es una galaxia elíptica gigante y es la radiogalaxia más cercana a la Tierra, estimada a 12 millones de años luz de distancia. Tiene un núcleo activo que contiene un agujero negro supermasivo con una masa de 55 millones de masas solares.

El agujero negro está oculto al observador terrestre en el rango óptico debido a densas nubes de polvo. Sin embargo, el masivo objeto irradia intensamente en los rangos de rayos X y radio. Se cree que la extraña forma de la galaxia y el estallido de estrellas en ella surgieron de una colisión de una gran galaxia elíptica con una pequeña espiral.

Una de las características más notables de Centaurus A son los chorros relativistas de plasma de la galaxia. Estos “jets” son creados por la actividad de un agujero negro supermasivo y tienen decenas de miles de años luz de longitud.

Anteriormente, fueron objeto de observaciones con el Event Horizon Telescope, que recibió imágenes detalladas de ellos, así como varios telescopios espaciales y terrestres. Los datos recopilados nos permiten comprender los mecanismos de generación de chorros y cómo interactúan con el entorno de la galaxia.

El estudio

Ahora un grupo de astrónomos dirigido por Benjamin McKinley de la Universidad de Curtin publicó los resultados de las observaciones de Centaurus A. El equipo utilizó el radiotelescopio terrestre de baja frecuencia MWA (Murchison Widefield Array) a una frecuencia de 185 megahercios y con una resolución angular de uno y un medio arco minutos.

Gracias a estas observaciones los científicos lograron construir la imagen de radio más detallada de los chorros de la galaxia. La información reveló una serie de detalles de los chorros no observados previamente.

Los chorros de Centaurus A se convierten en enormes regiones emisoras a medida que se alejan del núcleo. Estos son lóbulos de radio, cada uno de los cuales consta de una parte interna (más brillante) y una externa, y tiene una estructura fibrosa.

En los chorros, cerca del núcleo, son visibles puntos de radiación (nodos), que aparecen frente a nubes de gas calentado. Estos nodos emiten en el rango de rayos X durante la aceleración de electrones en ondas de choque o durante la interacción de electrones con campos magnéticos.

Otros detalles

Los científicos han determinado que la tasa de salida de materia desde el centro de la galaxia hacia el halo es de unos 1.100 km/s. Además, la salida de masa es 2,9 veces la masa del Sol por año. La tasa de acreción de materia en su agujero negro se estima en 5.3 × 10−4 masas solares por año.

La galaxia se describe mejor mediante un modelo en el que un halo a gran escala de plasma caliente se enfría y condensa, formando nubes de gas frío, que luego caen en la región del núcleo y lo alimentan. En este caso, la mayor parte del gas se expulsa de la galaxia con la ayuda de chorros. Estos a su vez, a medida que se expanden, llevan consigo más y más materia.

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