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Descubren discos contrarrotativos alrededor del agujero negro supermasivo de Messier 77


Los agujeros negros supermasivos, de millones a miles de millones de veces la masa de nuestro Sol, se encuentran en los centros de las galaxias. Muchos de estos enormes objetos astronómicos están ocultos dentro de una gruesa nube de polvo y gas en forma de rosquilla, conocido como toro en geometría. Utilizando el Atacama Large Millimeter Array (ALMA), los astrónomos han encontrado evidencia directa de que un toro, que se encuentra alrededor de un agujero negro supermasivo en la galaxia espiral barrada Messier 77, consiste en discos contrarrotativos y desalineados.

Messier 77, también conocido como NGC 1068, es una galaxia espiral barrada ubicada a unos 47 millones de años luz de la Tierra en la constelación de Cetus. En su centro hay un núcleo galáctico activo; un agujero negro supermasivo que se alimenta activamente de un disco de acreción.

Observaciones previas de ALMA revelaron que el agujero negro no solo está tragando material, sino que también arroja gas a velocidades increíblemente altas, hasta un millón de mph (500 km / s), y en realidad es la fuente de su polvoriento toro, constituido mayormente de polvo y gas.

El estudio
La Dra. Violette Impellizzeri del Observatorio Nacional de Radioastronomía y sus colegas utilizaron la enorme capacidad de enfoque del lente de ALMA para observar el gas molecular en el toro que se encuentra alrededor del agujero negro.

"Gracias a la resolución espectacular de ALMA, medimos el movimiento del gas en las órbitas internas alrededor del agujero negro", dijo la Dra. Impellizzeri.

Inesperadamente y contra casi todo pronóstico, los astrónomos encontraron no uno, sino dos discos de gas contrarrotativos.

El disco interno se extiende entre 2 y 4 años luz desde el agujero negro y sigue la rotación de la galaxia, mientras que el disco externo se extiende entre 4 y 22 años luz y gira en sentido contrario.

"No esperábamos ver esto, porque el gas que cae en un agujero negro normalmente giraría a su alrededor en una sola dirección", dijo la Dra. Impellizzeri.

"Algo debe haber alterado el flujo de materia, porque es imposible que una parte del disco comience a girar en sentido contrario por sí sola".

“La contrarrotación no es un fenómeno inusual en el espacio. Lo vemos en galaxias, generalmente a miles de años luz de distancia de sus centros galácticos”, dijo el Dr. Jack Gallimore, astrónomo de la Universidad de Bucknell.

“La contrarrotación siempre resulta de la colisión o interacción entre dos galaxias. Lo que hace que este resultado sea notable es que lo vemos en una escala mucho más pequeña, decenas de años luz más pequeña, en lugar de solo miles del agujero negro central".

Conclusiones
Los investigadores piensan que el flujo de material en sentido contrario en Messier 77 podría ser causado por nubes de gas que cayeron de la propia galaxia anfitriona, o quizás, por una pequeña galaxia que pasaba en una órbita contrarrotatoria que fue capturada en el disco.

Por el momento, el disco externo parece estar en una órbita estable alrededor del disco interno. Eso cambiará cuando el disco externo comience a caer sobre el disco interno, lo que puede ocurrir después de unas pocas órbitas o unos cientos de miles de años. Las corrientes giratorias de gas colisionarán y se volverán inestables, y los discos probablemente colapsarán en un evento luminoso a medida que el gas molecular caiga en el agujero negro supermasivo.

Referencia del documento científico:
CM. Violette Impellizzeri y cols. 2019. Contrarotación y flujo de alta velocidad en el Toro molecular escala-pársec NGC 1068. The Astrophysical Journal Letters, Volumen 884, Numero 2; doi: 10.3847 / 2041-8213 / ab3c64

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