Una nueva investigación ha revelado cómo los agujeros negros supermasivos que se esconden en el corazón de las grandes galaxias influyen en la distribución de sustancias químicas en todos sus hogares galácticos.
Los científicos han comprendido desde hace mucho tiempo que agujeros negros supermasivos tener una enorme influencia en la galaxias alrededor de ellos. En particular, como estos agujeros negros se alimentan de la materia que los rodea, forman electromagnético emisiones de radiación que son lo suficientemente brillantes como para eclipsar la luz combinada de cada estrella en su galaxia de origen. Este proceso de alimentación activa también hace que chorros de materia exploten hacia afuera desde el agujero negro cerca del velocidad de la luz.
Combinados, estos fenómenos consideran el corazón galáctico como un núcleo galáctico activo (AGN) y calientan el gas y el polvo, además de alejar la materia de formación de estrellas de la región, lo que puede limitar el nacimiento de estrellas y, por lo tanto, inhibir el crecimiento de la propia galaxia. Sin embargo, los científicos no entienden tan claramente cómo los AGN y sus supermasivos influyen en la distribución de sustancias químicas en las galaxias. agujero negro motores.
La nueva investigación fue realizada por un equipo de astrónomos que utilizó el Gran conjunto milimétrico/submilimétrico de Atacama (ALMA) para observar el AGN de potencia supermasiva de la galaxia NGC 1068, también conocida como Messier 77 (M77) o simplemente, la “Galaxia Calamar”. En particular, los investigadores estaban interesados en analizar la distribución de sustancias químicas alrededor del corazón brillante de esta barrada. galaxia espiralsituado 51,4 años luz lejos de Tierraen la constelación Cetus. El agujero negro asociado con este AGN está envuelto por un grueso anillo de polvo llamado disco circunnuclear y rodeado por una región de intenso nacimiento estelar llamada estallido estelar anillo.
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“Últimamente, un tema importante e interesante sobre las galaxias ha sido la investigación de las fuentes de energía en las galaxias activas, centrándose especialmente en los núcleos galácticos oscurecidos, que son los motores centrales del estallido galáctico o AGN”, escribe el equipo detrás de la investigación en un artículo publicado en la revista astrofísica. “Las observaciones que revelen las fuentes de energía pueden proporcionar información clave sobre la evolución de las galaxias. El enfoque basado en la química, que implica el uso de estudios lineales en las galaxias, es una forma efectiva de resolver este problema”.
Gracias a la impresionante capacidad de resolución espacial de ALMA y al empleo de una nueva técnica de aprendizaje automático, el equipo pudo mapear la distribución de 23 moléculas presentes en la galaxia.
Esto es posible porque los elementos y compuestos químicos absorben la luz en longitudes de onda características, por lo que al observar la luz que brilla a través del gas y el polvo, los científicos pueden ver “líneas” o espacios donde la luz ha sido absorbida. Esto muestra la composición química del polvo y el gas.
En particular, el equipo observó que los isótopos de cianuro de hidrógeno estaban confinados a la región central del AGN, mientras que los radicales de cianuro también estaban ubicados en el centro activo de la galaxia, pero también explotaban hacia afuera, en chorros que se extendían desde ambos polos del agujero negro supermasivo.
Los investigadores también descubrieron que, a diferencia de estas dos moléculas, los isótopos de monóxido de carbono (comunes en las galaxias) se mantenían alejados de la región central.
Para el equipo, esto es una evidencia clara de que los agujeros negros supermasivos afectan no sólo a la estructura a gran escala de las galaxias sino también a su composición química. La investigación también trajo algunas sorpresas para los investigadores, ya que el equipo descubrió que la alta energía Rayos X del AGN tuvo un impacto menor en la distribución química de lo que se teorizó.
“La abundancia de cianuro en el disco circunnuclear es significativamente menor que el valor esperado de los cálculos del modelo en la región afectada por una fuerte radiación”, concluyeron los autores. “La fuerte irradiación de rayos X esperada del AGN tiene un impacto relativamente menor sobre la abundancia molecular en el disco circunnuclear que la retroalimentación mecánica”.
Se publicó un artículo sobre esta investigación. publicado 14 de septiembre en The Astrophysical Journal