Chorros de rayos X

Los agujeros negros supermasivos que se encuentran en el centro de las galaxias pueden generar enormes chorros bipolares de partículas atómicas.

Imagen óptica (en verde) y de radio (en rojo) de la galaxia
espiral 3C296 y los chorros de emisión impulsados por un
agujero negro supermasivo en el centro galáctico.

Estos flujos, descubierto en longitudes de onda de radio, se cree que son producidos por la materia del disco de acreción caliente alrededor del agujero negro.

Hay muchos tipos de galaxias y chorros de radio, pero en los casos más dramáticos las partículas calientes se extienden por cientos de miles de años-luz, mucho más allá de los límites visibles de la galaxia, y se mueven a velocidades cercanas a la velocidad de la luz.

Los procesos físicos que conducen a estos chorros y la causa de que irradien son algunos de los problemas pendientes más importantes de la astrofísica moderna.

Uno de los problemas para descifrar cómo funcionan los mecanismos de reacción, y cómo interactúan con el medio ambiente cercano de los núcleos agujero negro, es la forma relativamente gradual de reducción de las emisiones de radio como respuesta a los cambios. Como resultado, las diferencias que puedan ocurrir a lo largo del chorro (o en momentos distintos en el mismo lugar) aparecen borrosas cuando se observa en longitudes de onda de radio.

Estos chorros también emiten rayos X, pero a diferencia de las emisiones de radio, los rayos X responden muy rápidamente a los cambios. Astrónomos de SAO y los asociados Diana Worrall, Mark Birkenshaw, Andreas Zezas y Pepi Fabbiano, junto con tres colegas, utilizaron el Observatorio de Rayos X Chandra para medir la emisión de rayos X de los chorros en la galaxia 3C270.

Al comparar las emisiones de ambos lados de los chorros (y sus entornos) con la correspondiente emisión de radio, fueron capaces de llegar a varias conclusiones importantes. La primera es que los nudos brillantes a lo largo del chorro son provocados por los efectos de los campos magnéticos locales. Otra conclusión es que los cambios en los chorros parecen haber tenido lugar durante escalas de tiempo relativamente cortas, sólo decenas o cientos de miles de años.

Las causas exactas, sin embargo, todavía no están claras. Los resultados sugieren que las observaciones de rayos X podría ser la forma más poderosa de examinar la actividad episódica alrededor del agujero negro gigante.

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