Un equipo internacional reunido por Event Horizon Telescope (EHT) Collaboration, que es conocido por capturar la primera imagen de un agujero negro en la galaxia Messier 87, ahora ha fotografiado el corazón de la cercana radio galaxia Centaurus A con un detalle sin precedentes. Los astrónomos señalan la ubicación del agujero negro supermasivo central y revelan cómo está naciendo un chorro gigantesco. Lo más notable es que solo los bordes exteriores del chorro parecen emitir radiación, lo que desafía los modelos teóricos. Este trabajo, dirigido por Michael Janssen del Instituto Max Planck de Radioastronomía en Bonn y la Universidad de Radboud Nijmegen se publicó en la revista Nature astronomía el día 19 Julio.

En longitudes de onda de radio, Centaurus A emerge como uno de los objetos más grandes y brillantes del cielo nocturno. Después de ser identificado como una de las primeras fuentes de radio extragalácticas conocidas en 1949, Centaurus A ha sido estudiado extensamente en todo el espectro electromagnético por una variedad de observatorios de radio, infrarrojos, ópticos, rayos X y rayos gamma. En el centro de Centaurus A se encuentra un agujero negro con una masa de 55 millones de soles, que está justo entre las escalas de masa del agujero negro Messier 87 (seis mil quinientos millones de soles) y el que está en el centro de nuestra propia galaxia (unos cuatro millones de soles).

En un nuevo artículo publicado en Nature Astronomy, los datos de las observaciones del EHT de 2017 se analizaron para obtener imágenes de Centaurus A con un detalle sin precedentes. «Esto nos permite por primera vez ver y estudiar un chorro de radio extragaláctico en escalas menores que la distancia que recorre la luz en un día. Vemos de cerca y personalmente cómo está naciendo un chorro monstruosamente gigantesco lanzado por un agujero negro supermasivo», dice el astrónomo Michael Janssen.

En comparación con todas las observaciones anteriores de alta resolución, el jet lanzado en el Centaurus A tiene una frecuencia diez veces mayor y una resolución dieciséis veces más nítida. Con el poder de resolución del EHT, ahora podemos vincular las vastas escalas de la fuente, que son tan grandes como 16 veces el diámetro angular de la Luna en el cielo, con su origen cerca del agujero negro en una región de tan solo el ancho de una manzana en la Luna cuando se proyecta en el cielo. Ese es un factor de aumento de mil millones.

Escalas de distancia descubiertas en el jet Centaurus A. La imagen superior izquierda muestra cómo el chorro se dispersa en nubes de gas que emiten ondas de radio, capturadas por los observatorios ATCA y Parkes. El panel superior derecho muestra una imagen compuesta en color, con un zoom de 40x en comparación con el primer panel para que coincida con el tamaño de la propia galaxia. La emisión submilimétrica del chorro y el polvo en la galaxia medida por el instrumento LABOCA / APEX se muestra en naranja. La emisión de rayos X del chorro medido por la nave espacial Chandra se muestra en azul. La luz blanca visible de las estrellas de la galaxia ha sido capturada por el telescopio MPG / ESO de 2,2 metros. El siguiente panel a continuación muestra una imagen de zoom de 165,000x del chorro de radio interno obtenido con los telescopios TANAMI. El panel inferior muestra la nueva imagen de mayor resolución de la región de lanzamiento del chorro obtenida con el EHT en longitudes de onda milimétricas con un zoom de 60.000.000x en la resolución del telescopio. Las barras de escala indicadas se muestran en años luz y días luz. Un año luz es igual a la distancia que recorre la luz en un año: unos nueve billones de kilómetros. En comparación, la distancia a la estrella conocida más cercana de nuestro Sol es de aproximadamente cuatro años luz. Un día luz es igual a la distancia que recorre la luz en un día: aproximadamente seis veces la distancia entre el Sol y Neptuno. Crédito: Radboud Univ. Nijmegen; CSIRO / ATNF / I. Feain y col., R. Morganti y col., N. Junkes y col.; ESO / WFI; MPIfR / ESO / APEX / A. Weiß et al .; NASA / CXC / CfA / R. Kraft y col .; TANAMI / C. Müller y col .; EHT / M. Janßen et al .. Las barras de escala indicadas se muestran en años luz y días luz. Un año luz es igual a la distancia que recorre la luz en un año: unos nueve billones de kilómetros. En comparación, la distancia a la estrella conocida más cercana de nuestro Sol es de aproximadamente cuatro años luz. Un día luz es igual a la distancia que recorre la luz en un día: aproximadamente seis veces la distancia entre el Sol y Neptuno. Crédito: Radboud Univ. Nijmegen; CSIRO / ATNF / I. Feain y col., R. Morganti y col., N. Junkes y col.; ESO / WFI; MPIfR / ESO / APEX / A. Weiß et al .; NASA / CXC / CfA / R. Kraft y col .; TANAMI / C. Müller y col .; EHT / M. Janßen et al .. Las barras de escala indicadas se muestran en años luz y días luz. Un año luz es igual a la distancia que recorre la luz en un año: unos nueve billones de kilómetros. En comparación, la distancia a la estrella conocida más cercana de nuestro Sol es de aproximadamente cuatro años luz. Un día luz es igual a la distancia que recorre la luz en un día: aproximadamente seis veces la distancia entre el Sol y Neptuno. Crédito: Radboud Univ. Nijmegen; CSIRO / ATNF / I. Feain y col., R. Morganti y col., N. Junkes y col.; ESO / WFI; MPIfR / ESO / APEX / A. Weiß et al .; NASA / CXC / CfA / R. Kraft y col .; TANAMI / C. Müller y col .; EHT / M. Janßen et al .. la distancia a la estrella conocida más cercana de nuestro Sol es de aproximadamente cuatro años luz. Un día luz es igual a la distancia que recorre la luz en un día: aproximadamente seis veces la distancia entre el Sol y Neptuno. Crédito: Radboud Univ. Nijmegen; CSIRO / ATNF / I. Feain y col., R. Morganti y col., N. Junkes y col.; ESO / WFI; MPIfR / ESO / APEX / A. Weiß et al .; NASA / CXC / CfA / R. Kraft y col .; TANAMI / C. Müller y col .; EHT / M. Janßen et al .. la distancia a la estrella conocida más cercana de nuestro Sol es de aproximadamente cuatro años luz. Un día luz es igual a la distancia que recorre la luz en un día: aproximadamente seis veces la distancia entre el Sol y Neptuno. Crédito: Radboud Univ. Nijmegen; CSIRO / ATNF / I. Feain y col., R. Morganti y col., N. Junkes y col.; ESO / WFI; MPIfR / ESO / APEX / A. Weiß et al .; NASA / CXC / CfA / R. Kraft y col .; TANAMI / C. Müller y col .; EHT / M. Janßen et al .Entendiendo los jets

Los agujeros negros supermasivos que residen en el centro de galaxias como Centaurus A se alimentan de gas y polvo que son atraídos por su enorme atracción gravitacional. Este proceso libera cantidades masivas de energía y se dice que la galaxia se vuelve «activa». La mayor parte de la materia que se encuentra cerca del borde del agujero negro cae. Sin embargo, algunas de las partículas circundantes escapan momentos antes de ser capturadas y son expulsadas al espacio: nacen los chorros, una de las características más misteriosas y enérgicas de las galaxias.

Los astrónomos se han basado en diferentes modelos de cómo se comporta la materia cerca del agujero negro para comprender mejor este proceso. Pero todavía no saben exactamente cómo se lanzan los chorros desde su región central y cómo pueden extenderse a escalas que son más grandes que sus galaxias anfitrionas sin dispersarse. El EHT tiene como objetivo resolver este misterio.

La nueva imagen muestra que el avión lanzado por Centaurus A es más brillante en los bordes que en el centro. Este fenómeno se conoce por otros chorros, pero nunca antes se había visto de manera tan pronunciada. “Ahora podemos descartar modelos de chorro teóricos que no pueden reproducir este brillo de bordes. Es una característica sorprendente que nos ayudará a comprender mejor los chorros producidos por los agujeros negros ”, dice Matthias Kadler , líder de TANAMI y profesor de astrofísica en la Universidad de Würzburg en Alemania.

Observaciones futuras

Con las nuevas observaciones EHT del chorro CentaurusA, se ha identificado la ubicación probable del agujero negro en el punto de lanzamiento del chorro. Con base en esta ubicación, los investigadores predicen que las observaciones futuras a una longitud de onda aún más corta y una resolución más alta podrían fotografiar el agujero negro central de Centaurus A. Esto requerirá el uso de observatorios satelitales basados ​​en el espacio.

“Estos datos son de la misma campaña de observación que entregó la famosa imagen del agujero negro en M87. Los nuevos resultados muestran que el EHT proporciona un tesoro de datos sobre la rica variedad de agujeros negros y aún hay más por venir ”, dice Heino Falcke , miembro de la junta del EHT y profesor de Astrofísica en la Universidad de Radboud.

Fuente EHT