Nuevas Observaciones Del Hubble Ayudan A Fechar El Agujero Negro En El Centro De La Vía Láctea

El Hubble utiliza Quasar Light para sondear las burbujas de salida

La luz de varios cuásares distantes atraviesa la mitad norte de las Burbujas de Fermi, una salida de gas expulsado por el enorme agujero negro de nuestra galaxia, la Vía Láctea. Abajo a la izquierda: la medida del gas que se acerca y se aleja de la Tierra, lo que indica que el material viaja a alta velocidad. Hubble también observó luz de los cuásares que pasaban fuera de la burbuja del norte. Arriba a la derecha: el gas en la trayectoria de la luz de uno de esos quásar no se mueve hacia la Tierra ni se aleja de ella. Este gas se encuentra en el disco de la Vía Láctea y no comparte las mismas características que el material sondeado dentro de la burbuja.

Las nuevas observaciones del Hubble ayudan a los astrónomos a determinar la edad exacta de las burbujas de Fermi y cómo llegaron a existir.

Para los supermasivos calabozo en el centro de nuestro Vía láctea Galaxy, ha pasado mucho tiempo entre cenas. NASA es telescopio espacial Hubble ha descubierto que el agujero negro se comió su última gran comida hace unos 6 millones de años, cuando consumió una gran masa de gas que caía. Después de la comida, el agujero negro congestionado eructó una colosal burbuja de gas que pesaba el equivalente a millones de soles, que ahora ondea por encima y por debajo del centro de nuestra galaxia.

Las inmensas estructuras, denominadas Fermi Bubbles, fueron descubiertas por primera vez en 2010 por el telescopio espacial de rayos gamma Fermi de la NASA. Pero las observaciones recientes del Hubble de la burbuja del norte han ayudado a los astrónomos a determinar una edad más precisa para las burbujas y cómo se formaron.

“Por primera vez, hemos rastreado el movimiento del gas frío a través de una de las burbujas, lo que nos permitió mapear la velocidad del gas y calcular cuándo se formaron las burbujas”, dijo el investigador principal Rongmon Bordoloi del Instituto de Tecnología de Massachusetts en Cambridge. “Lo que encontramos es que un evento energético muy fuerte ocurrió hace entre 6 y 9 millones de años. Puede haber sido una nube de gas que fluye hacia el agujero negro, que dispara chorros de materia, formando los lóbulos gemelos de gas caliente que se ven en las observaciones de rayos X y rayos gamma. Desde entonces, el agujero negro solo ha estado comiendo bocadillos “.

El nuevo estudio es una continuación de las observaciones anteriores del Hubble que situaron la edad de las burbujas en 2 millones de años.

Un agujero negro es una región densa y compacta del espacio con un campo gravitacional tan intenso que ni la materia ni la luz pueden escapar. El agujero negro supermasivo en el centro de nuestra galaxia ha comprimido la masa de 4,5 millones de estrellas similares al sol en una región muy pequeña del espacio.

El material que se acerca demasiado a un agujero negro queda atrapado en su poderosa gravedad y gira alrededor de la central eléctrica compacta hasta que finalmente cae dentro. Sin embargo, parte de la materia se calienta tanto que se escapa a lo largo del eje de rotación del agujero negro, creando un flujo de salida que se extiende mucho por encima y por debajo del plano de una galaxia.

Las conclusiones del equipo se basan en observaciones del Espectrógrafo de Orígenes Cósmicos (COS) de Hubble, que analizó la luz ultravioleta de 47 cuásares distantes. Los quásares son núcleos brillantes de galaxias activas distantes.

Impresa en la luz de los quásares a medida que pasa a través de la burbuja de la Vía Láctea, hay información sobre la velocidad, composición y temperatura del gas dentro de la burbuja en expansión.

Las observaciones de COS midieron la temperatura del gas en la burbuja a aproximadamente 17,700 grados Fahrenheit . Incluso a esas temperaturas ardientes, este gas es mucho más frío que la mayoría del gas supercaliente en el flujo de salida, que es de 18 millones de grados Fahrenheit, que se ve en los rayos gamma. El gas más frío visto por COS podría ser gas interestelar del disco de nuestra galaxia que está siendo barrido y arrastrado hacia el flujo de salida súper caliente. COS también identificó al silicio y al carbono como dos de los elementos que son arrastrados por la nube gaseosa. Estos elementos comunes se encuentran en la mayoría de las galaxias y representan los restos fósiles de la evolución estelar.

El gas frío atraviesa la burbuja a una velocidad de 2 millones de millas por hora. Al mapear el movimiento del gas a lo largo de la estructura, los astrónomos estimaron que la masa mínima del gas frío arrastrado en ambas burbujas es equivalente a 2 millones de soles. El borde de la burbuja del norte se extiende 23.000 años luz por encima de la galaxia.

“Hemos rastreado las salidas de otras galaxias, pero nunca hemos podido trazar un mapa del movimiento del gas”, dijo Bordoloi. “La única razón por la que podríamos hacerlo aquí es porque estamos dentro de la Vía Láctea. Este punto de vista nos da un asiento de primera fila para trazar la estructura cinemática del flujo de salida de la Vía Láctea “.

Las nuevas observaciones de COS se basan y amplían los hallazgos de un estudio de Hubble de 2015 realizado por el mismo equipo, en el que los astrónomos analizaron la luz de un cuásar que atravesó la base de la burbuja.

“Los datos del Hubble abren una ventana completamente nueva sobre las burbujas de Fermi”, dijo el coautor del estudio, Andrew Fox, del Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial en Baltimore, Maryland. “Antes, sabíamos qué tan grandes eran y cuánta radiación emitían; ahora sabemos qué tan rápido se mueven y qué elementos químicos contienen. Ese es un importante paso adelante “.

El estudio de Hubble también proporciona una verificación independiente de las burbujas y su origen, detectado por observaciones de rayos X y rayos gamma.

“Esta observación sería casi imposible de hacer desde el suelo porque se necesita espectroscopia ultravioleta para detectar las huellas dactilares de estos elementos, lo que solo se puede hacer desde el espacio”, dijo Bordoloi. “Solo con COS tiene la cobertura de longitud de onda, la sensibilidad y la cobertura de resolución espectral para realizar esta observación”.

Los resultados de Hubble aparecen en The Astrophysical Journal.

Estudio: Salida nuclear de la Vía Láctea: Estudio de la cinemática y la extensión espacial de la burbuja de Fermi del norte

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