Las Sondas NuSTAR De La NASA Desconciertan La Fusión De Galaxias Del Sistema Was 49

NuSTAR detecta la desconcertante fusión de galaxias del sistema Was 49

Esta imagen óptica muestra el sistema Was 49, que consiste en una gran galaxia de disco, Was 49a, fusionándose con una galaxia “enana” mucho más pequeña, Was 49b.

Un supermasivo calabozo dentro de la pequeña galaxia Was 49b está desafiando las ideas de los astrónomos sobre lo que sucede cuando dos galaxias se convierten en una.

Was 49 es el nombre de un sistema que consiste en una gran galaxia de disco, conocida como Was 49a, que se fusiona con una galaxia “enana” mucho más pequeña llamada Was 49b. La galaxia enana gira dentro del disco de la galaxia más grande, a unos 26.000 años luz de su centro. Gracias a NASA En la misión Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR), los científicos han descubierto que la galaxia enana es tan luminosa en rayos X de alta energía que debe albergar un agujero negro supermasivo mucho más grande y más poderoso de lo esperado.

“Este es un sistema completamente único y va en contra de lo que entendemos por fusiones de galaxias”, dijo Nathan Secrest, autor principal del estudio y becario postdoctoral en el Laboratorio de Investigación Naval de Estados Unidos en Washington.

Los datos de NuSTAR y Sloan Digital Sky Survey sugieren que la masa del agujero negro de la galaxia enana es enorme, en comparación con galaxias de tamaño similar, en más del 2 por ciento de la propia masa de la galaxia.

“No pensamos que las galaxias enanas albergan agujeros negros supermasivos de este tamaño”, dijo Secrest. “Este agujero negro podría ser cientos de veces más masivo de lo que esperaríamos para una galaxia de este tamaño, dependiendo de cómo evolucionó la galaxia en relación con otras galaxias”.

El agujero negro de la galaxia enana es el motor de un núcleo galáctico activo (AGN), un fenómeno cósmico en el que estalla una radiación de energía extremadamente alta cuando un agujero negro devora gas y polvo. Este AGN en particular parece estar cubierto por una estructura en forma de rosquilla hecha de gas y polvo. Las misiones Chandra y Swift de la NASA se utilizaron para caracterizar aún más la emisión de rayos X.

Normalmente, cuando dos galaxias comienzan a fusionarse, el agujero negro central de la galaxia más grande se activa, engullendo vorazmente gas y polvo y arrojando rayos X de alta energía a medida que la materia se convierte en energía. Esto se debe a que, a medida que las galaxias se acercan entre sí, sus interacciones gravitacionales crean un par que canaliza el gas hacia el agujero negro central de la galaxia más grande. Pero en este caso, la galaxia más pequeña alberga un AGN más luminoso con un agujero negro supermasivo más activo, y el agujero negro central de la galaxia más grande es relativamente silencioso.

Una imagen óptica del sistema Was 49, compilada utilizando observaciones del Telescopio Discovery Channel en Happy Jack, Arizona, usa los mismos filtros de color que el Sloan Digital Sky Survey. Dado que Was 49 está tan lejos, estos colores están optimizados para separar la emisión de gas altamente ionizado, como la región de color rosa alrededor del agujero negro supermasivo de alimentación, de la luz de las estrellas normal, que se muestra en verde. Esto permitió a los astrónomos determinar con mayor precisión el tamaño de la galaxia enana que alberga el agujero negro supermasivo.

La emisión de color rosa destaca en una nueva imagen por la intensa radiación ionizante que emana del potente AGN. Enterrada dentro de esta región de intensa ionización hay una débil colección de estrellas, que se cree que es parte de la galaxia que rodea al enorme agujero negro. Estas características sorprendentes se encuentran en las afueras de la galaxia espiral Was 49a, mucho más grande, que aparece verdosa en la imagen debido a la distancia a la galaxia y los filtros ópticos utilizados.

Los científicos todavía están tratando de averiguar por qué el agujero negro supermasivo de la galaxia enana Was 49b es tan grande. Puede que ya fuera grande antes de que comenzara la fusión, o puede haber crecido durante la fase inicial de la fusión.

“Este estudio es importante porque puede brindar una nueva perspectiva sobre cómo se forman y crecen los agujeros negros supermasivos en tales sistemas”, dijo Secrest. “Al examinar sistemas como este, podemos encontrar pistas sobre cómo se formó el agujero negro supermasivo de nuestra propia galaxia”.

En varios cientos de millones de años, los agujeros negros de las galaxias grandes y pequeñas se fusionarán en una enorme bestia.

Estudio: ¿Fue 49b: un AGN demasiado masivo en una galaxia enana fusionada?

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