Una nueva técnica para estudiar algunos de los objetos más brillantes del universo ha supuesto un gran avance en la comprensión de los científicos sobre el vínculo entre los agujeros negros en los monstruos activos y la supresión de la formación estelar.
Quásar son los núcleos ultrabrillantes de galaxias que contienen extremadamente activos agujeros negros supermasivos. La intensa radiación de un cuásar proviene de enormes cantidades de gas caliente que forman un disco de acreción alrededor de las fauces del agujero negro.
Usando el Atacama Large Millimeter / submillimeter array en Chile (ALMA)los investigadores apuntaron al quásar 3C 273. A 2.400 millones de años luz de Tierra3C 273 es el cuásar más cercano al vía Láctea y el primer cuásar jamás identificado. Sin embargo, el resplandor de la luz del cuásar dificulta la observación del resto de su galaxia anfitriona, particularmente en las longitudes de onda de radio utilizadas por ALMA.
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Ver características brillantes y tenues en la misma toma de cámara requiere una propiedad conocida como alto rango dinámico de imagen. Una cámara digital típica tiene un rango dinámico de imágenes de miles, en comparación con unos pocos cientos en ALMA, lo que significa que es difícil para ALMA detectar detalles tenues en comparación con características más brillantes.
Entonces, el equipo de investigación, dirigido por Shinya Komugi de la Universidad de Kogakuin en Japón, empleó una nueva técnica que llaman «autocalibración». El truco consiste en reducir el resplandor del cuásar utilizando el mismo 3C 273 para corregir las fluctuaciones. la atmosfera de la tierra que pueden afectar la detección de ondas de radio submilimétricas de ALMA.
Este método da como resultado un aumento en el contraste. ALMA observó 3C 273 a frecuencias de 93, 233 y 343 GHz y la técnica de autocalibración permitió rangos dinámicos de imágenes de 85 000, 39 000 y 2500 respectivamente, los rangos dinámicos más altos jamás alcanzados por ALMA.
La técnica reveló detalles nunca antes vistos sobre la galaxia anfitriona de 3C 273, incluido lo que los científicos han descrito como una «estructura desconocida» en un declaración de descubrimiento (se abre en una nueva pestaña). El equipo de Komugi vio una débil banda de emisiones de radio a lo largo de la galaxia anfitriona que abarcaba decenas de miles de años luz. Esta emisión de radio proviene de decenas de miles de millones a cientos de miles de millones de masas solares de gas hidrógeno que ha sido ionizado por la radiación ultravioleta y los rayos X del cuásar.
Los astrónomos sospechan fuertemente que existe una conexión entre la radiación emitida por el supermasivo activo agujeros negros y la supresión de la formación estelar en sus galaxias anfitrionas. La radiación que escapa del disco de acreción actúa como una retroalimentación negativa, calentando el gas de hidrógeno molecular para que ya no pueda formarse. estrellas.
Sin embargo, parece que queda mucho hidrógeno molecular frío en el huésped 3C 273. galaxia, y la formación de estrellas está en marcha. Entonces, o la conexión entre la retroalimentación del cuásar y el cese de la formación de estrellas no es tan concreta como pensaban los científicos, o podríamos capturar 3C 273 y su galaxia en un corto período de tiempo antes de que los efectos de la retroalimentación se vuelvan evidentes.
El equipo de Komugi ahora está analizando otros cuásares de manera similar para obtener una comprensión más amplia de estos procesos.
«Al aplicar la misma técnica a otros cuásares, esperamos entender cómo evoluciona una galaxia a través de su interacción con el núcleo central», dijo Komugi en un declaración (se abre en una nueva pestaña).
La investigación fue publicada en línea en abril en El diario astrofísico (se abre en una nueva pestaña).
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