NuSTAR Views Galaxias En Colisión, Arp 299

Vistas de NAS Galaxias en colisión Arp 299

(Haga clic en la imagen para ver la imagen completa) En el panel central, los datos de rayos X de alta energía NuSTAR aparecen en varios colores superpuestos en una imagen de luz visible del Telescopio Espacial Hubble de la NASA. El panel de la izquierda muestra solo los datos de NuSTAR, mientras que la imagen de luz visible está en el extremo derecho. Antes de NuSTAR, los astrónomos sabían que cada una de las dos galaxias en Arp 299 tenía un agujero negro supermasivo en su corazón, pero no estaban seguros de si una o ambas estaban masticando gas activamente en un proceso llamado acreción. Los nuevos datos de rayos X de alta energía revelan que el agujero negro supermasivo de la galaxia de la derecha es de hecho el hambriento, que libera rayos X energéticos a medida que consume gas. En esta imagen, los rayos X con energías de 4 a 6 kiloelectrones voltios son rojos, las energías de 6 a 12 kiloelectrones voltios son verdes y de 12 a 25 kiloelectrones voltios son azules.

Esta imagen recién lanzada de NASA La matriz del telescopio espectroscópico nuclear muestra dos galaxias en colisión, llamadas colectivamente Arp 299, ubicadas a 134 millones de años luz de distancia. Cada una de las galaxias tiene un supermasivo calabozo en su corazón.

NuSTAR ha revelado que el agujero negro ubicado a la derecha del par se está atiborrando activamente de gas, mientras que su compañero está inactivo o escondido bajo gas y polvo.

Los hallazgos están ayudando a los investigadores a comprender cómo la fusión de galaxias puede provocar que los agujeros negros comiencen a alimentarse, un paso importante en la evolución de las galaxias.

“Cuando las galaxias chocan, el gas se derrama y se conduce hacia sus respectivos núcleos, lo que impulsa el crecimiento de los agujeros negros y la formación de estrellas”, dijo Andrew Ptak del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, autor principal de un nuevo estudio aceptado para su publicación en el Astrophysical Journal. “Queremos comprender los mecanismos que hacen que los agujeros negros se enciendan y empiecen a consumir el gas”.

NuSTAR es el primer telescopio capaz de señalar de dónde provienen los rayos X de alta energía en las galaxias enmarañadas de Arp 299. Observaciones anteriores de otros telescopios, incluido el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA y el XMM-Newton de la Agencia Espacial Europea, que detectan rayos X de baja energía, habían indicado la presencia de agujeros negros supermasivos activos en Arp 299. Sin embargo, no estaba claro a partir de esos datos solo si uno o ambos agujeros negros se alimentaban o “acumulaban” un proceso en el que un agujero negro aumenta en masa a medida que su gravedad arrastra gas hacia él.

Los nuevos datos de rayos X de NuSTAR, superpuestos en una imagen de luz visible de la NASA telescopio espacial Hubble – mostrar que el agujero negro de la derecha es, de hecho, el hambriento. A medida que se alimenta de gas, los procesos energéticos cercanos al agujero negro calientan los electrones y protones a unos cientos de millones de grados, creando una supercaliente. plasma , o corona, que aumenta la luz visible a rayos X de alta energía. Mientras tanto, el agujero negro de la izquierda está “durmiendo”, en lo que se conoce como un estado inactivo o inactivo, o está enterrado en tanto gas y polvo que los rayos X de alta energía no pueden escapar.

“Hay pocas probabilidades de que ambos agujeros negros estén encendidos al mismo tiempo en un par de galaxias fusionadas”, dijo Ann Hornschemeier, coautora del estudio que presentó los resultados el jueves en la reunión anual de la Sociedad Astronómica Estadounidense en Seattle. “Sin embargo, cuando los núcleos de las galaxias se acercan, las fuerzas de la marea agitan el gas y las estrellas con fuerza y, en ese punto, ambos agujeros negros pueden encenderse”.

NuSTAR es ideal para estudiar agujeros negros muy oscurecidos como los de Arp 299. Los rayos X de alta energía pueden penetrar el gas espeso, mientras que los rayos X y la luz de menor energía se bloquean.

Ptak dijo: “Hasta ahora, no podíamos identificar al verdadero monstruo de la fusión”.

NuSTAR es una misión Small Explorer dirigida por el Instituto de Tecnología de California en Pasadena y administrada por el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, también en Pasadena, para la Dirección de Misiones Científicas de la NASA en Washington. La nave espacial fue construida por Orbital Sciences Corporation, Dulles, Virginia. Su instrumento fue construido por un consorcio que incluía a Caltech; JPL ; la Universidad de California, Berkeley ; Universidad de Colombia , Nueva York; El Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA, Greenbelt, Maryland; la Universidad Técnica Danesa en Dinamarca; Laboratorio Nacional Lawrence Livermore, Livermore, California; ATK Aerospace Systems, Goleta, California, y con el apoyo del Science Data Center de la Agencia Espacial Italiana (ASI).

El centro de operaciones de la misión de NuSTAR está en UC Berkeley, y ASI proporciona su estación terrestre ecuatorial ubicada en Malindi, Kenia. El programa de divulgación de la misión se basa en la Universidad Estatal de Sonoma, Rohnert Park, California. El programa Explorer de la NASA está gestionado por Goddard. JPL es administrado por Caltech para la NASA.

La NASA está explorando nuestro sistema solar y más allá para comprender el universo y nuestro lugar en él. La agencia busca desentrañar los secretos de nuestro universo, sus orígenes y evolución, y buscar vida entre las estrellas.

Publicación : Aceptado para publicación en Astrophysical Journal

Copia en PDF del estudio : Una mirada centrada y dura de rayos X en Arp 299 con NuSTAR

Imagen: NASA / JPL-Caltech / GSFC

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