Festín cósmico: Descubriendo los patrones dietéticos de los agujeros negros

por Amir Hussein
6 comentarios
Black Hole Astrophysics

Este artículo presenta un diagrama conceptual que refleja la comprensión actual de la distribución del medio interestelar en los núcleos galácticos activos. Muestra que el gas molecular denso de las galaxias es atraído hacia los agujeros negros, moviéndose a lo largo de la superficie del disco. Cerca del agujero negro, el calor del material acumulado descompone este gas molecular, convirtiéndolo en átomos y plasma. Un hallazgo notable es que, si bien una gran porción de este material interestelar mixto forma chorros que se eyectan desde el centro de la galaxia (con chorros de plasma surgiendo directamente sobre el disco y chorros atómicos y moleculares formándose en ángulo), una cantidad significativa de estas partículas regresa a la galaxia. disco en forma de fuente. Esta información viene con un reconocimiento a ALMA (ESO/NAOJ/NRAO) y el trabajo de T. Izumi y colegas.

Los recientes avances en astrofísica han revelado nuevos detalles sobre los flujos de gas cerca de los agujeros negros supermasivos, con observaciones a una escala de años luz impresionantemente detallada. Estos estudios han demostrado que, si bien un volumen considerable de gas es atraído hacia los agujeros negros, sólo se consume alrededor de 3%. La mayoría es expulsada y luego reabsorbida por la galaxia anfitriona.

Se observa que no toda la materia atraída hacia un agujero negro es ingerida; parte es expulsada como flujos de salida. Sin embargo, cuantificar la proporción entre materia consumida y expulsada ha sido un desafío.

Un equipo global dirigido por Takuma Izumi, profesor asistente del Observatorio Astronómico Nacional de Japón, utilizó el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) para estudiar el agujero negro supermasivo en la galaxia Circinus, situada a 14 millones de años luz de distancia en la constelación de Circinus. . Este agujero negro es conocido por su alimentación activa.

ALMA proporcionó una vista del núcleo de la galaxia Circinus. La presencia de gas molecular de densidad media se indica mediante el monóxido de carbono (CO) en rojo, el gas atómico mediante el carbono atómico (C) en azul, el gas molecular de alta densidad mediante el cianuro de hidrógeno (HCN) en verde y el gas ionizado mediante el hidrógeno. línea de recombinación (H36α) en rosa. El disco central de gas denso, que se muestra en verde, se extiende por unos 6 años luz. La salida de plasma es casi perpendicular al disco. Esta investigación fue apoyada por ALMA (ESO/NAOJ/NRAO) y el equipo de T. Izumi.

La contribución de ALMA para descifrar los enigmas de los agujeros negros

La resolución excepcional de ALMA permitió al equipo ser el primero a nivel mundial en medir con precisión tanto el flujo de entrada como el de salida alrededor del agujero negro a una escala de tan solo unos pocos años luz. Al analizar el movimiento de gases en varios estados (molecular, atómico y plasma), determinaron que la eficiencia de alimentación del agujero negro era aproximadamente 3%. También verificaron que la inestabilidad gravitacional provoca la afluencia.

El estudio reveló además que la mayoría de los flujos expulsados carecen de la velocidad para abandonar la galaxia por completo. En cambio, se reintegran en las áreas que rodean el agujero negro, gravitando gradualmente hacia él.

Esta investigación, titulada “Alimentación y retroalimentación de agujeros negros supermasivos observada en escalas subparsec” por Takuma Izumi y su equipo, se publicó el 2 de noviembre de 2023 en Science (DOI: 10.1126/science.adf0569). El estudio recibió financiación del Observatorio Astronómico Nacional de Japón y de la Sociedad Japonesa para la Promoción de la Ciencia.

Preguntas frecuentes (FAQ) sobre la astrofísica de los agujeros negros

¿Cuáles son los principales hallazgos sobre los agujeros negros a partir de estudios astrofísicos recientes?

Estudios recientes han revelado que los agujeros negros supermasivos atraen una cantidad considerable de gas, pero sólo se consumen alrededor de 3% de este gas. El resto es expulsado y reciclado de regreso a la galaxia.

¿Cómo contribuyó ALMA a la comprensión de los agujeros negros?

Las capacidades de alta resolución de ALMA permitieron a los investigadores medir las entradas y salidas de gas alrededor de los agujeros negros a una escala de unos pocos años luz, determinando la eficiencia de alimentación de un agujero negro y el proceso de reciclaje de los gases expulsados.

¿Qué tenía de especial el agujero negro supermasivo de la galaxia Circinus observado por ALMA?

El agujero negro supermasivo de la galaxia Circinus, a 14 millones de años luz de distancia, se estaba alimentando activamente. Las observaciones de ALMA proporcionaron información detallada sobre la dinámica del gas alrededor de este agujero negro.

¿Qué revelaron las observaciones sobre el gas alrededor de los agujeros negros?

Las observaciones mostraron que, si bien la mayor parte del gas es expulsado de los agujeros negros, no escapa de la galaxia, sino que se recicla y avanza gradualmente hacia el agujero negro nuevamente.

¿Quién dirigió el equipo de investigación internacional en estas observaciones innovadoras?

El equipo de investigación estuvo dirigido por Takuma Izumi, profesor asistente del Observatorio Astronómico Nacional de Japón.

Más sobre la astrofísica de los agujeros negros

  • Artículo de revista científica sobre observaciones de agujeros negros
  • Observatorio Astronómico Nacional de Japón
  • Telescopio ALMA e investigación sobre agujeros negros
  • Estudio del agujero negro de la galaxia Circinus
  • La investigación astrofísica de Takuma Izumi
  • Agujeros negros supermasivos y dinámica de los gases galácticos
  • Avances en Astrofísica
  • Inestabilidad gravitacional y alimentación de agujeros negros
  • Reciclaje de gas en galaxias
  • El Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA)

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6 comentarios

astrofanático diciembre 22, 2023 - 1:01 am

¿Lectura interesante pero la jerga técnica es demasiado para un profano como yo? tal vez algunas explicaciones más simples ayudarían, ¡solo una idea!

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Aprendiz ansioso diciembre 22, 2023 - 5:54 am

¿El artículo es bueno pero parece que salta un poco? Como si tal vez le vendría bien un poco más de estructura. Solo mi granito de arena.

Responder
Jenny M. diciembre 22, 2023 - 8:59 am

¡Vaya, este artículo sobre los agujeros negros es súper intrigante! Especialmente la parte de que en realidad no consumen la mayor parte del gas, ¡nunca lo había sabido antes!

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sarah_the_sci_geek diciembre 22, 2023 - 2:33 pm

Me encanta cómo el artículo destaca el papel de ALMA en la astrofísica, es una herramienta increíble para los astrónomos. Pero parece haber un error tipográfico en la sección sobre dinámica de gases, ¿o soy solo yo?

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GalaxyGuy diciembre 22, 2023 - 4:22 pm

Los agujeros negros son tan fascinantes que esta pieza realmente captura su misterio. pero la parte sobre el reciclaje de gas: ¿es realmente un descubrimiento nuevo? Pensé que eso ya se sabía.

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marcus87 diciembre 22, 2023 - 7:48 pm

Debo decir que la investigación de Takuma Izumi y su equipo suena innovadora, apoyos para ellos. Sin embargo, desearía que hubiera más información sobre cómo estos hallazgos podrían afectar la futura exploración espacial...

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