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Agujero Negro Supermasivo Sagitario A *
El centro de la Vía Láctea, con el agujero negro supermasivo Sagitario A * (Sgr A *), que se encuentra en el medio, se revela en estas imágenes. Como se describe en el comunicado de prensa, los astrónomos han utilizado el observatorio de rayos X Chandra de la NASA para dar un paso importante en la comprensión de qué material alrededor de Sgr A * es extraordinariamente débil en rayos-X.
La imagen grande contiene rayos X de Chandra en la emisión azul e infrarroja del telescopio espacial Hubble en rojo y amarillo. El recuadro muestra una vista de primer plano de Sgr A * en sólo los rayos X, que cubre una región media de un año luz de ancho. La emisión de rayos X difusa es de gas caliente capturado por el agujero negro y se tira hacia el interior. Este gas caliente se origina de los vientos producidos por una distribución en forma de disco de estrellas masivas jóvenes observados en observaciones en el infrarrojo.
Estos nuevos hallazgos son el resultado de una de las mayores campañas de observación jamás realizadas por Chandra. Durante el año 2012, Chandra recogido alrededor de cinco semanas de observaciones para capturar imágenes de rayos X de energía sin precedentes y firmas de remolino de gas de varios millones de grados alrededor de Sgr A *, un agujero negro con unos 4 millones de veces la masa del Sol Con tan sólo 26.000 años luz de la Tierra, Sgr A * es uno de los pocos agujeros negros en el universo donde realmente podemos presenciar el flujo de la materia cercana.
Los autores infieren que menos del 1% del material inicialmente dentro de la influencia gravitatoria del agujero negro llega al horizonte de sucesos, o punto de no retorno, porque gran parte de ella es expulsada. En consecuencia, la emisión de rayos X a partir de material cerca de Sgr A * es notablemente débil, como la de la mayoría de los agujeros negros gigantes en galaxias en el Universo cercano.
El material capturado tiene que bajar de calor y momento angular antes de poder sumergirse en el agujero negro. La expulsión de la materia permite que esta pérdida que se produzca.
Este trabajo debería afectar los esfuerzos utilizando radiotelescopios para observar y comprender la "sombra" proyectada por el horizonte de sucesos de Sgr A * en el contexto de la materia circundante, brillante. También será útil para comprender el impacto que orbitan estrellas y nubes de gas podrían hacer con la materia que fluye hacia y fuera del agujero negro.
El documento está disponible en línea y se publica en la revista Science. El primer autor es Q.Daniel Wang, de la Universidad de Massachusetts en Amherst, MA; y los co-autores son Michael Nowak de Massachusetts Institute of Technology (MIT) en Cambridge, MA; Sera Markoff de la Universidad de Amsterdam en los Países Bajos, Fred Baganoff del MIT; Sergei Nayakshin de la Universidad de Leicester en el Reino Unido; Feng Yuan de Shanghai Observatorio astronómico en China; Jorge Cuadra de la Pontificia Universidad de Católica de Chile en Chile; John Davis en el MIT; Jason Dexter de la Universidad de California, Berkeley, CA; Andrew Fabian de la Universidad de Cambridge en el Reino Unido; Nicolas Grosso de la Universidad de Estrasburgo en Francia; Daryl Haggard de la Universidad Northwestern de Evanston, IL; John Houck del MIT; Li Ji desde el Observatorio de la Montaña Púrpura en Nanjing, China; Zhiyuan Li de la Universidad de Nanjing en China; Joseph Neilsen de la Universidad de Boston en Boston, MA; Delphine Porquet de la Universidad de Estrasburgo en Francia; Frank Ripple de la Universidad de Massachusetts en Amherst, MA y Roman Shcherbakov de la Universidad de Maryland, en College Park, MD.
Dieta de inanición del Agujero Negro que Atenúa a una Galaxia Brillante
Los astrónomos pueden haber resuelto el misterio del comportamiento volátil peculiar de un agujero negro supermasivo en el centro de una galaxia. Los datos combinados de observatorio de rayos X Chandra de la NASA y otros observatorios sugieren que el agujero negro ya no está siendo alimentado el combustible suficiente para hacer que su entorno brillan.
Muchas galaxias tienen un núcleo extremadamente brillante, o núcleo, impulsado por el material que cae hacia un agujero negro. Estos llamados "núcleos galácticos activos o AGN", son algunos de los objetos más brillantes del Universo.
Astrónomos clasifican AGN en dos tipos principales basadas en las propiedades de la luz que emiten. Un tipo de AGN tiende a ser más brillante que la otra. El brillo se piensa generalmente que depender de uno o ambos de dos factores: la AGN podría ser oscurecida por el gas y el polvo circundante, o podría ser intrínsecamente débil porque la tasa de alimentación del agujero negro es baja.
Algunos AGN se ha observado que cambiar una vez entre estos dos tipos en el transcurso de sólo 10 años, un abrir y cerrar de ojos en términos astronómicos. Sin embargo, la AGN asocia con la galaxia Markarian 1018 destaca por el cambio del tipo dos veces, de una débil a un AGN brillante en la década de 1980 y luego cambiar de nuevo a un débil AGN dentro de los últimos cinco años. Un puñado de AGN se han observado para realizar este cambio de ciclo completo, pero nunca antes ha sido estudiado uno con tanto detalle. Durante el segundo cambio en el tipo de la Markarian 1018 AGN convirtió ocho veces más débil en rayos X entre 2010 y 2016.
Después de descubrir la naturaleza voluble de la AGN durante un proyecto de investigación utilizando el Very Large Telescope de ESO (VLT), los astrónomos solicitaron y recibieron tiempo para observarlo con el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA y el telescopio espacial Hubble. El gráfico adjunto muestra el AGN en luz óptica desde el VLT (izquierda) de una imagen Chandra de la región central de la galaxia en los rayos X que muestran el punto de origen para el AGN (derecha) con.
Los datos de los telescopios terrestres incluyendo el VLT permitió a los investigadores para descartar un escenario en el que el aumento en el brillo de la AGN fue causado por la disrupción agujero negro y el consumo de una sola estrella. Los datos del VLT también ponen en duda la posibilidad de que los cambios en el oscurecimiento interviniendo causan cambios gas en el brillo de la AGN.
Sin embargo, el verdadero mecanismo responsable de la variación sorprendente de la AGN fue un misterio hasta se analizó datos de Chandra y Hubble. observaciones de Chandra en 2010 y 2016 demostraron de manera concluyente que el oscurecimiento mediante la intervención de gas no era responsable de la disminución de brillo. En cambio, los modelos de la luz visible y ultravioleta detectado por el Hubble, el Galaxy Evolution Explorer de la NASA (GALEX) y el Sloan Digital Sky Survey en los estados de brillos mostraron que la AGN se había desvanecido debido a que el agujero negro se muere de hambre del material que cae. Esto también explica la inanición el desvanecimiento de la AGN en rayos-X.
Una posible explicación para esto es que el hambre la entrada de combustible se interrumpe. Esta interrupción puede ser causada por las interacciones con un segundo agujero negro en el sistema. Un binario agujero negro es posible ya que el Galaxy es el producto de una colisión y fusión entre dos grandes galaxias, cada uno de lo que probablemente contenían un agujero negro en su centro.
Los observatorios lista utilizados en este hallazgo también incluyen Telescope Array espectroscópico nuclear misión de la NASA (NuSTAR) y la nave espacial Swift.
Dos documentos, uno con el primer autor de Bernd Husemann (anteriormente en ESO y en la actualidad en el Instituto Max Planck de Astronomía) y el otro con Rebecca McElroy (Universidad de Sydney), que describen estos resultados aparecieron en la edición de septiembre 2016 Astronomía y Astrofísica revista.
Centro de Vuelo Espacial Marshall de la NASA en Huntsville, Alabama, dirige el programa Chandra para el Directorio de Misiones Científicas de la NASA en Washington. El Observatorio Astrofísico Smithsoniano en Cambridge, Massachusetts, controla las operaciones científicas y de vuelo de Chandra.
Una historia de un Agujero Negro contada por una burbuja y una mancha cósmica
Dos estructuras cósmicas muestran evidencia de un cambio notable en el comportamiento de un agujero negro supermasivo en una galaxia distante. Utilizando los datos del Observatorio de rayos X Chandra de la NASA y otros telescopios, los astrónomos están reuniendo pistas de una "burbuja" cósmica y una burbuja de gas que podrían ser una nueva forma de estudiar el pasado la actividad de un agujero negro gigante y su efecto sobre su huésped galaxia.
El verde de la gota, una estructura cósmica conocida también llamado "Objeto Hanny" (que significa "objeto de Hanny" en holandés), se encuentra a unos 650 millones de años luz de la Tierra. Este objeto fue descubierto en 2007 por Hanny van Arkel, en el momento de un maestro de escuela, como parte del proyecto de ciencia ciudadana llamado Galaxy Zoo.
Los astrónomos piensan que una ráfaga de luz ultravioleta y radiación de rayos X producido por un agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia IC 2497 (sólo 200.000 años luz) excitado los átomos de oxígeno en una nube de gas, dando a la mancha verde su brillo esmeralda. En la actualidad el agujero negro está creciendo lentamente y no producir suficiente radiación para causar un brillo tal.
Sin embargo, la distancia de la mancha verde de IC 2497 es lo suficientemente grande para que podamos ser observando un retraso en la respuesta, o un eco de la actividad pasada, de un agujero negro de rápido crecimiento. tal agujero negro produciría cantidades copiosas de radiación de material que cae, la categorización como un "quasar".
Si el agujero negro estaba creciendo a un ritmo mucho mayor en el pasado y luego disminuido dramáticamente en los últimos 200.000 años, el resplandor de la mancha verde podría ser consistente con la actual baja actividad del agujero negro. En este escenario, la burbuja sería mucho más tenue en un futuro lejano, como reducida ultravioleta y radiación X niveles, desde el cuasar desvanecido finalmente llegan a la nube.
En esta nueva imagen compuesta de IC 2497 (arriba objeto) y la mancha verde (abajo), los rayos X de Chandra son datos de color púrpura y ópticas del telescopio espacial Hubble son de color rojo, verde, y azul.
Nuevas observaciones realizadas con Chandra muestran que el agujero negro sigue produciendo grandes cantidades de energía a pesar de que ya no está generando una intensa radiación como un cuásar. La evidencia de este cambio en la actividad del agujero negro proviene del gas caliente en el centro de IC 2497 detectada en una exposición larga por Chandra. El centro de la emisión de rayos X muestra refrigerador de gas, que los astrónomos interpretan como una gran burbuja en el gas.
Los astrónomos sospechan que esta burbuja puede haber sido creada cuando un par de chorros del agujero negro sopló lejos el gas caliente. En este escenario, la energía producida por el agujero negro ha cambiado de la de un cuasar, cuando la energía se radia en un haz amplio, a la salida más concentrados en forma de chorros colimados de partículas y consistente con la emisión de radio observada en este fuente.
Tales cambios en el comportamiento de la radiación fuerte a fuerte salida se ven en los agujeros negros de masa estelar que pesan alrededor de diez veces la del Sol, que tiene lugar durante sólo unas pocas semanas. La masa mucho mayor del agujero negro en IC 2497 resultados en cambios mucho más lento durante muchos miles de años.
Los ciudadanos y profesionales científicos del proyecto Galaxy Zoo han seguido a la caza de objetos como la mancha verde. Muchas versiones más pequeñas de la mancha verde se han encontrado (apodado "Voorwerpjes" o "pequeños objetos" en holandés). Estos últimos resultados de Chandra sugieren que los quásares desvanecimiento identificados como Voorwerpjes son buenos lugares para buscar ejemplos de los agujeros negros súper masivos que afectan a su entorno .
Un artículo sobre estos resultados recientemente apareció en Monthly Notices de la Royal Astronomical Society y está disponible en línea. Los autores del artículo son Lia Sartori (ETH Zurich), Kevin Schawinski (ETH Zurich), Michael Koss (ETH Zurich), Ezequiel Treister (Universidad de Concepción, Chile), Peter Maksym (Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica), William Keel (Universidad de Alabama, Tuscaloosa), C. Megan Urry (Universidad de Yale), Chris Lintott (Universidad de Oxford), y O. Ivy Wong (Universidad de Australia occidental).
Centro de Vuelo Espacial Marshall de la NASA en Huntsville, Alabama, dirige el programa Chandra para el Directorio de Misiones Científicas de la NASA en Washington. El Observatorio Astrofísico Smithsoniano en Cambridge, Massachusetts, controla las operaciones científicas y de vuelo de Chandra.
Agujero Negro de la Vía Láctea muestra signos de aumento
Tres telescopios espaciales que orbitan alrededor de rayos X han detectado un aumento de la frecuencia de las erupciones de rayos X del agujero negro gigante por lo general tranquila en el centro de la Vía Láctea después de nuevo el seguimiento a largo plazo. Los científicos están tratando de aprender si este comportamiento es normal que no se detecten debido a la vigilancia limitada, o estos destellos son provocados por el paso reciente cierre de un objeto misterioso y polvoriento.
Combinando la información de campañas de monitoreo de largo por el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA y de la ESA XMM-Newton, con observaciones por el satélite Swift, los astrónomos fueron capaces de rastrear cuidadosamente la actividad del agujero negro supermasivo de la Vía Láctea en los últimos 15 años. El agujero negro supermasivo, también denominado Sagitario A *, pesa poco más de 4 millones de veces la masa del Sol Los rayos X se producen por gas caliente que fluye hacia el agujero negro.
El nuevo estudio revela que Sagitario A * (Sgr A *, para abreviar) ha estado produciendo una llamarada de rayos X brillantes o menos cada diez días. Sin embargo, en el último año, ha habido un incremento de diez veces en la tasa de llamaradas brillantes de Sgr A *, en alrededor de uno cada día. Este aumento ocurrió poco después de la aproximación cercana a Sgr A * por un objeto misterioso llamado G2.
"Desde hace varios años, hemos estado siguiendo la emisión de rayos X a partir de Sgr A *. Esto incluye también el paso cercano de este objeto polvorienta ", dijo Gabriele Ponti, del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre en Alemania. "Un año más o menos atrás, nos pareció que tenía absolutamente ningún efecto sobre Sgr A *, pero nuestros nuevos datos plantean la posibilidad de que eso podría no ser el caso."
Originalmente, los astrónomos pensaban G2 era una nube prolongado de gas y polvo. Sin embargo, después de pasar cerca de Sgr A * a finales de 2013, su apariencia no cambió mucho, aparte de ser un poco estirado por la gravedad del agujero negro. Esto dio lugar a nuevas teorías que G2 no era simplemente una nube de gas, pero en su lugar una estrella envuelta en un capullo polvoriento extendida.
"No hay un acuerdo universal sobre lo que G2 es," dijo Mark Morris de la Universidad de California en Los Ángeles. "Sin embargo, el hecho de que Sgr A * se hizo más activa, no mucho después G2 aprobada por sugiere que el asunto saliendo de G2 podría haber causado un aumento de la tasa de alimentación del agujero negro."
Mientras que el tiempo de paso de G2 con el aumento de los rayos X de Sgr A * es astrónomos intrigantes ver otros agujeros negros que parecen comportarse como Sgr A *. Por lo tanto, es posible que este aumento de la charla de Sgr A * puede ser un rasgo común entre los agujeros negros y sin relación con G2. Por ejemplo, el aumento de la actividad de rayos X podría ser debido a un cambio en la fuerza de los vientos de estrellas masivas cercanas que están alimentando el material al agujero negro.
"Es demasiado pronto para decir con certeza, pero vamos a mantener los ojos de rayos X en Sgr A * en los próximos meses", dijo el co-autor Barbara De Marco, también de Max Planck. "Con suerte, las nuevas observaciones nos dicen si G2 es responsable del cambio de comportamiento o si la nueva quema es sólo una parte de cómo se comporta el agujero negro."
El análisis incluyó 150 Chandra y observaciones XMM-Newton señaló en el centro de la vía láctea en los últimos 15 años, que se extiende desde septiembre de 1999 hasta noviembre de 2014. Un aumento en la tasa y el brillo de las llamaradas brillantes de Sgr A * se produjo después de mediados en 2014, varios meses después de la máxima aproximación de G2 a la enorme agujero negro.
Si la explicación G2 es correcta, el aumento en llamaradas de rayos X brillantes sería la primera señal de exceso de material que cae en el agujero negro debido a la estrecha el paso de la nube. Algunos gas probablemente habría sido despojado de la nube, y capturado por la gravedad de Sgr A *. A continuación, podría haber comenzado interactuar con el material caliente que fluye hacia el agujero negro, canalizando más gas hacia el agujero negro que más tarde podría ser consumido por Sgr A *.
Un artículo sobre estos resultados ha sido aceptado por la revista Monthly Notices de la Royal Astronomical Society. Un pre-impresión está disponible en línea. Centro de Vuelo Espacial Marshall de la NASA en Huntsville, Alabama, dirige el programa Chandra para el Directorio de Misiones Científicas de la NASA en Washington. El Observatorio Astrofísico Smithsoniano en Cambridge, Massachusetts, controla las operaciones científicas y de vuelo de Chandra.
Chandra encuentra evidencia de la serie de erupcionesdel Aguhero Negro
Los astrónomos han utilizado el observatorio de rayos X Chandra de la NASA para demostrar que, múltiples erupciones de un agujero negro supermasivo más de 50 millones de años han reordenado el paisaje cósmico en el centro de un grupo de galaxias.
Los científicos descubrieron esta historia de erupciones de agujeros negros mediante el estudio de NGC 5813, un grupo de galaxias unos 105 millones de años luz de la Tierra. Estas observaciones de Chandra son las más largas jamás obtenida de un grupo de galaxias, con una duración de poco más de una semana. Los datos de Chandra se muestran en esta nueva imagen compuesta donde los rayos X de Chandra (púrpura) se han combinado con los datos de luz visible (rojo, verde y azul).
grupos de galaxias son como sus primos más grandes, los cúmulos de galaxias, pero en lugar de contener cientos o incluso miles de galaxias como racimos hacen, grupos de galaxias son típicamente compuestos por 50 o menos galaxias. Al igual que los cúmulos de galaxias, grupos de galaxias están envueltas por cantidades gigantescas de gas caliente que emiten rayos-X.
El agujero negro en erupción está situado en la galaxia central de NGC 5813. giro del agujero negro, junto con el gas en espiral hacia el agujero negro, puede producir una rotación de la torre, bien la herida vertical del campo magnético que arroja una gran fracción del gas que afluye lejos de las proximidades del agujero negro en un chorro enérgico, de alta velocidad.
Los investigadores fueron capaces de determinar la duración de las erupciones del agujero negro mediante el estudio de las cavidades o burbujas gigantes, en el gas de grado de varios millones en NGC 5813. Estas cavidades están talladas en cuando aviones desde el agujero negro supermasivo generan ondas de choque que empujan el gas hacia el exterior y crear grandes agujeros.
Las últimas observaciones de Chandra revelan un tercer par de cavidades Además de los dos que se encontraron previamente en NGC 5813, que representa tres erupciones distinto del agujero negro central. (Mouse sobre la imagen para las anotaciones de las cavidades.) Este es el mayor número de pares de cavidades que se han descubierto en un grupo o un grupo de las galaxias. Similar a la forma de una burbuja de baja densidad del aire se elevará a la superficie en el agua, las cavidades gigantes en NGC 5813 vuelven boyantes y alejarse de agujero negro.
Para entender más sobre la historia del agujero negro de las erupciones, los investigadores estudiaron los detalles de los tres pares de cavidades. Encontraron que la cantidad de energía requerida para crear el par de cavidades más próximos al agujero negro es menor que la energía que produjo los mayores dos pares. Sin embargo, la tasa de producción de energía, o poder, es aproximadamente la misma para los tres pares. Esto indica que la erupción asociada con el par interior de cavidades se sigue produciendo.
Cada uno de los tres pares de cavidades está asociado con un frente de choque, visible como bordes afilados la imagen de rayos X en. Estos frentes de choque, similar a los estampidos sónicos para un avión supersónico, calientan el gas, la prevención de la mayor parte de enfriamiento y la formación de un gran número de nuevas estrellas.
El estudio detallado de los frentes de choque revela que en realidad están ligeramente ampliadas o borrosas, en lugar de ser muy agudo. Esto puede ser causado por la turbulencia en el gas caliente. Asumiendo que este es el caso, los autores encontraron una velocidad turbulento - es decir, la velocidad media de movimientos aleatorios de gas - de alrededor de 160.000 millas por hora (258.000 kilómetros por hora). Esto es consistente con las predicciones de modelos teóricos y las estimaciones basadas en observaciones de rayos X del gas caliente en otros grupos y cúmulos.
Un artículo que describe estos resultados fue publicado en 1 de junio, el año 2015 en The Astrophysical Journal y está disponible en línea. El primer autor es Scott Randall desde el Centro Harvard-Smithsoniano para Astrofísica (CfA) en Cambridge, MA y de los co-autores son Paul Nulsen, Christine Jones, William Forman y Esra Bulbul del CfA; Tracey Clarke, del Laboratorio de Investigación Naval en Washington DC; Ralph Kraft de CfA; Elizabeth Blanton de la Universidad de Boston en Boston, MA; Lawrence David de CfA; Norbert Werner de la Universidad de Stanford en Stanford, CA; Ming Sun de la Universidad de Alabama en Huntsville, AL; Megan Donahue de la Universidad Estatal de Michigan en East Lansing, MI; Simona Giacintucci de la Universidad de Maryland en College Park, MD y Aurora Simionescu de la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón en Kanagawa, Japón.
Centro de Vuelo Espacial Marshall de la NASA en Huntsville, Alabama, dirige el programa Chandra para el Directorio de Misiones Científicas de la agencia en Washington. El Observatorio Astrofísico Smithsoniano en Cambridge, Massachusetts, controla las operaciones científicas y de vuelo de Chandra.
Magnetar cerca de Agujero Negro Supermasivo reparte sorpresas
En 2013, los astrónomos anunciaron que habían descubierto un magnetar excepcionalmente cerca del agujero negro supermasivo en el centro de la vía láctea usando un conjunto de telescopios espaciales incluyendo el observatorio de rayos X Chandra de la NASA.
Los magnetares son densos, se derrumbó estrellas (llamadas "estrellas de neutrones") que poseen campos magnéticos de enorme potencia. A una distancia que podría ser tan pequeños como 0,3 años luz (o alrededor de 2 trillón millas) desde el agujero negro de masa de 4 millones de solar en el centro de la Vía Láctea, el magnetar es, con mucho, la estrella de neutrones más cercana a un supermasivo agujero negro que se haya descubierto y es probable que en su agarre gravitacional.
Desde su descubrimiento hace dos años cuando se dio una ráfaga de rayos X, los astrónomos han estado monitoreando activamente el magnetar, denominado SGR 1745-2900, con Chandra y de la Agencia Espacial Europea XMM-Newton. La imagen principal del gráfico muestra la región alrededor del agujero negro de la Vía Láctea en rayos X de Chandra (rojo, verde y azul son el bajo, medio, y los rayos X de alta energía, respectivamente). El recuadro contiene de Chandra primer plano mira el área de la derecha alrededor del agujero negro, que muestra una imagen combinada obtenida entre 2005 y 2008 (izquierda) cuando no se ha detectado el magnetar, durante un período de reposo, y una observación en 2013 (derecha) cuando fue capturado como una fuente puntual brillante durante el estallido de rayos X que condujo a su descubrimiento.
Un nuevo estudio utiliza observaciones de seguimiento a largo plazo para revelar que la cantidad de rayos-X de SGR 1745-2900 está cayendo más lentamente que otras magnetars observados anteriormente, y su superficie está más caliente de lo esperado.
El equipo considera en primer lugar si "terremotos estelares" son capaces de explicar este comportamiento inusual. Cuando las estrellas de neutrones, incluidos los magnetares, forma, pueden desarrollar una costra dura en el exterior de la estrella condensada. De vez en cuando, esta corteza externa se agrieta, similar a la forma en la superficie de la Tierra se puede fracturar durante un terremoto. Aunque terremotos estelares pueden explicar el cambio en el brillo y la refrigeración visto en muchos magnetars, los autores encontraron que este mecanismo por sí mismo no pudo explicar la lenta caída de brillo de rayos X y la temperatura de la corteza caliente .. Fading en el brillo de rayos X y la superficie enfriamiento se produce demasiado rápido en el modelo de Starquake.
Los investigadores sugieren que el bombardeo de la superficie de la magnetar por las partículas cargadas atrapadas en haces trenzados de campos magnéticos por encima de la superficie puede proporcionar el calentamiento adicional de la superficie de la magnetar, y dar cuenta de la lenta disminución de rayos-X. Estos haces retorcidos de los campos magnéticos pueden ser generados cuando se forma una estrella de neutrones.
Los investigadores no creen que el comportamiento inusual de la magnetar es causada por su proximidad a un agujero negro súper masivo, ya que la distancia es demasiado grande para interacciones fuertes a través de campos magnéticos o de gravedad.
Los astrónomos continuarán estudiando SGR 1745-2900 de recoger más pistas sobre lo que está sucediendo con este magnetar en su órbita alrededor del agujero negro supermasivo de nuestra galaxia.
Estos resultados aparecen en Monthly Notices de la Royal Astronomical Society en un documento dirigido por el estudiante de doctorado Francesco Coti Zelati (Universita 'dell' Insubria, Universidad de Amsterdam, INAF-OAB), dentro de una gran colaboración internacional.
Centro de Vuelo Espacial Marshall de la NASA en Huntsville, Alabama, dirige el programa Chandra para el Directorio de Misiones Científicas de la agencia en Washington. El Observatorio Astrofísico Smithsoniano en Cambridge, Massachusetts, controla las operaciones científicas y de vuelo de Chandra.
Observatorio Chandra de la NASA encuentra Galaxia Crecimiento
Este cúmulo de galaxias proviene de una muestra de más de 200 que fueron estudiados para determinar cómo los agujeros negros gigantes en sus centros afectan el crecimiento y la evolución de su galaxia anfitriona, como se informa en el comunicado de prensa reciente. Este estudio reveló que una forma inusual de precipitación cósmica permite un bucle de retroalimentación de refrigeración y calefacción, sofocando la formación de estrellas en el medio de estos grupos de galaxias.
Abell 2597, que se muestra aquí, es un cúmulo de galaxias situado a unos mil millones de años luz de la Tierra. Esta imagen contiene rayos X del Observatorio de rayos X Chandra de la NASA (azul), los datos ópticos del telescopio espacial Hubble y el Digitized Sky Survey (amarillo) y la emisión de átomos de hidrógeno (rojo) del telescopio Walter Baade en Chile.
De acuerdo con este nuevo estudio, la regulación de la mayor agujero negro y sus galaxias anfitrionas funciona de la siguiente manera: en algunas galaxias, tales como NGC 2597, el gas caliente es capaz de enfriar rápidamente a través de la radiación y la pérdida de energía, en un proceso llamado precipitación. Las nubes de gas frío que resultan caen entonces en el agujero negro central, produciendo chorros que calientan el gas y evitan un enfriamiento adicional.
Los investigadores utilizaron datos de Chandra para estimar cuánto tiempo se tomará para que el gas se enfríe a diferentes distancias de los agujeros negros en el estudio. Gracias a esta información, que fueron capaces de predecir con exactitud el "tiempo" en torno a cada uno de los agujeros negros.
Encontraron que el bucle de retroalimentación precipitación impulsado por la energía producida por los chorros del agujero negro impide que la lluvia de las nubes frías de conseguir demasiado fuerte. Los datos de Chandra indican que la regulación de esta precipitación ha estado ocurriendo durante los últimos 7 mil millones de años o más.
Mientras que una lluvia de nubes frías parece desempeñar un papel clave en la regulación del crecimiento de algunas galaxias, los investigadores han encontrado otras galaxias donde la precipitación cósmica había apagado. El intenso calor en estas galaxias centrales, posiblemente de colisionar con otro cúmulo de galaxias, probable "secó" la precipitación alrededor del agujero negro.
Las pruebas también se encontró, en un par de cúmulos de galaxias, que las fuertes ráfagas de salidas de regiones cercanas al agujero negro se han cerrado temporalmente la precipitación, pero la calefacción no es lo suficientemente fuerte como para dar lugar a la conducción. En estos casos, el enfriamiento adicional del gas debe producirse y precipitación activo debe reanudar en unos pocos cientos de millones de años.
Un pre-impresión del estudio de la naturaleza por Mark Voit (Michigan State University), Megan Donahue (Estado de Michigan), Greg Bryan (Universidad de Columbia), y Michael McDonald (Massachusetts Institute of Technology) está disponible en línea; el estudio se basa en el trabajo de Voit y Donahue que fue publicado en el 20 de enero de, el año 2015 de Astrophysical Journal Letters, y está disponible en línea.
Centro de Vuelo Espacial Marshall de la NASA en Huntsville, Alabama, dirige el programa Chandra para el Directorio de Misiones Científicas de la NASA en Washington. El Observatorio Astrofísico Smithsoniano en Cambridge, Massachusetts, controla las operaciones científicas y de vuelo de Chandra.
Revelada energía extrema de Agujero Negro
Los astrónomos han utilizado el observatorio de rayos X Chandra de la NASA y una serie de otros telescopios para revelar uno de los agujeros negros más potentes que se conocen. El agujero negro ha creado enormes estructuras en el gas caliente que lo rodea e impedido billones de estrellas de la formación.
El agujero negro se encuentra en un cúmulo de galaxias llamado RX J1532.9 + 3021 (RX J1532 para abreviar), que se encuentra alrededor de 3,9 mil millones de años de la Tierra. La imagen aquí es un compuesto de datos de rayos X de Chandra revelando gas caliente en el clúster en datos de color púrpura y ópticas del telescopio espacial Hubble mostrando galaxias en amarillo. El cúmulo es muy brillante en rayos X implicando que es muy masiva, con una masa alrededor de un mil billones - mil billones - veces la del sol. En el centro de la agrupación es una gran galaxia elíptica que contiene el agujero negro.
La gran cantidad de gas caliente cerca del centro de la agrupación presenta un rompecabezas. El gas caliente, los rayos X deben enfriar, y el gas denso en el centro de la agrupación deben enfriar el más rápido. Se espera entonces la presión en este gas central fresco a caer, causando que el gas más lejos a hundirse hacia dentro de la galaxia, formando billones de estrellas en el camino. Sin embargo, los astrónomos no han encontrado tal evidencia para esta ráfaga de estrellas que se forman en el centro de este clúster.
Este problema se ha observado en muchos grupos de galaxias pero RX J1532 es un caso extremo, en donde el enfriamiento de gas debe ser especialmente dramático debido a la alta densidad de gas cerca del centro. De los miles de cúmulos conocidos hasta la fecha, menos de una docena son tan extremas como RX J1532. El Cluster de Phoenix es el más extremo, donde, por el contrario, se ha observado un gran número de estrellas que se forman.
¿Qué impide a un gran número de estrellas en la formación de RX J1532? Las imágenes del Observatorio de rayos X Chandra y de la NSF Very Large Array (VLA) han proporcionado una respuesta a esta pregunta. La imagen de rayos X muestra dos grandes cavidades en el gas caliente a cada lado de la galaxia central. La imagen de Chandra ha sido especialmente procesada para enfatizar las cavidades. Ambas cavidades están alineadas con chorros vistos en imágenes de radio de la VLA. La ubicación del agujero negro entre las cavidades es una fuerte evidencia de que los chorros supersónicos generados por el agujero negro han perforado en el gas caliente y empujado a un lado, la formación de las cavidades.
frentes de choque - similar a los estampidos sónicos - causados por las cavidades de expansión y la liberación de energía por ondas de sonido reverberante a través del gas caliente proporcionan una fuente de calor que impide que la mayor parte del gas de enfriamiento y la formación de nuevas estrellas.
Las cavidades son cada uno de aproximadamente 100.000 años luz de diámetro, aproximadamente igual a la anchura de la Vía Láctea. La potencia necesaria para generarlos es uno de los más grandes conocidos en los cúmulos de galaxias. Por ejemplo, la potencia es casi 10 veces mayor que la requerida para crear las cavidades conocidas en Perseo.
Aunque la energía para alimentar los chorros debe haber sido generada por la materia que cae hacia el agujero negro, no emisión de rayos X se ha detectado a partir de material que cae. Este resultado puede explicarse si el agujero negro es "ultramasivo" en lugar de supermasivo, con una masa de más de 10 mil millones de veces la del sol. tal agujero negro debe ser capaz de producir chorros potentes sin consumir grandes cantidades de masa, dando como resultado muy poca radiación de material que cae hacia el interior.
Otra posible explicación es que el agujero negro tiene una masa sólo alrededor de un mil millones de veces la del Sol, pero está girando muy rápidamente. un agujero negro puede producir chorros más potentes que un agujero negro que gira lentamente cuando se consume la misma cantidad de materia. En ambas explicaciones del agujero negro es extremadamente masivo.
Una cavidad más distante también se observa en un ángulo diferente con respecto a los chorros, a lo largo de una dirección norte-sur. Esta cavidad es probable que haya sido producida por un chorro de un estallido mucho mayor del agujero negro. Esto plantea la pregunta de por qué esta cavidad ya no está alineado con los chorros. Hay dos explicaciones posibles. De cualquier movimiento a gran escala de gas en el clúster ha empujado a un lado o el agujero negro está precesión, es decir, bamboleo como una peonza.
Un artículo que describe este trabajo fue publicado en 10 de noviembre, 2013 en The Astrophysical Journal y está disponible en línea. El primer autor es Julie Hlavacek-Larrondo de la Universidad de Stanford. Los datos del Hubble utilizados en este análisis fueron de la encuesta, Lensing y Supernova Cluster, dirigido por Marc Postman desde el espacio Telescope Science Institute.
Centro de Vuelo Espacial Marshall de la NASA en Huntsville, Alabama., Dirige el programa Chandra para el Directorio de Misiones Científicas de la NASA en Washington. El Observatorio Astrofísico Smithsoniano en Cambridge, Mass., Controla las operaciones científicas y de vuelo de Chandra.
Las partículas de alta energía en el Agujero Negro de la Vía Láctea
La nueva evidencia se ha descubierto la presencia de un chorro de partículas de alta energía de voladura fuera del agujero negro supermasivo de la Vía Láctea. Como se indica en el comunicado de prensa, los astrónomos han hecho que el mejor de los casos sin embargo, que existe un chorro tales mediante la combinación de datos de rayos X del Observatorio de rayos X Chandra de la NASA con emisión de radio de Very Large Array de la NSF (VLA). Esta imagen compuesta cuenta con dos rayos X de Chandra (púrpura) y los datos de radio de la VLA (azul).
Además, la ubicación de un frente de choque también está marcada. A medida que los incendios de chorro de distancia de Sgr A *, continúa viaja a través del espacio hasta que choca con el gas de varios años luz de distancia. (La región alrededor de agujero negro de la Vía Láctea tiene muchos grumos de gas y polvo.) Una vez que el chorro golpea, se desencadena la formación de un frente de choque. Esta interacción también acelera aún más electrones, que ya se están moviendo rápidamente. Esto genera rayos X como el flujo de electrones por el camino del chorro, más allá del frente de choque.
El frente de choque también es de interés porque es extraordinariamente amplia en la emisión de radio en comparación con su perfil más estrecho del chorro en rayos-X. Esto sugiere que puede haber una, flujo de salida más débil secundaria, lo que podría ser como una funda o un capullo que rodea el chorro con un ángulo de apertura de alrededor de 25 grados.
Sgr A * es de aproximadamente 4 millones de veces la masa del Sol y se encuentra a unos 26.000 años luz de la Tierra en el centro de la galaxia. Los astrónomos han estado buscando un chorro de Sgr A * durante años, ya que ahora es común encontrar chorros atadas a una serie de objetos cósmicos en ambas escalas grandes y pequeñas. Antes de este último estudio, se han descrito casos de posible evidencia de un chorro asociada a Sgr A *. Sin embargo, éstos han contradicho entre sí y por lo tanto no han sido considerados como definitivos.
Un artículo que describe estos resultados está disponible en línea y aparecerá en un próximo número de The Astrophysical Journal.
3C353: Giant Plumes of Radiation
Chorros generados por agujeros negros supermasivos en los centros de las galaxias pueden transportar enormes cantidades de energía a través de grandes distancias. 3C353 es una amplia fuente, doble lobulado donde el Galaxy es el punto minúsculo en el centro y penachos gigantes de radiación se puede ver en los rayos X de Chandra (púrpura) y los datos de radio desde el Very Large Array (naranja).
Imágenes de rayos X de Sagitario A *
Los investigadores han encontrado pruebas de que la región normalmente tenue muy cerca del agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea se encendió con al menos dos estallidos brillantes en los últimos cien años. Estas imágenes son de un estudio de observaciones de Chandra tomadas de más de doce años que muestran variaciones rápidas de la emisión de rayos X a partir de nubes de gas que rodean el agujero negro. El fenómeno, conocido como "eco de luz", proporciona a los astrónomos una oportunidad para reconstruir lo que objetos como Sgr A * estaban haciendo mucho antes de que hubiera telescopios de rayos X para observarlos.
Chandra de la NASA se convierte en Bonanza de agujero negro en Galaxia vecina
Los datos del Observatorio de rayos X Chandra de la NASA ha utilizado para descubrir 26 candidatos de agujeros negros en la vecindad galáctica de la Vía Láctea, Andrómeda.
Créditos: Radiografía: NASA / CXC / SAO / R. Barnard, Z. Lee et al.; Óptica: NOAO / AURA / NSF / REU Programa / B. Schoening, V. Harvey y Descubre Fundación / CAHA / OAUV / DSA / V. Peris
Utilizando los datos del Observatorio de rayos X Chandra de la NASA, los astrónomos han descubierto una bonanza sin precedentes de los agujeros negros en la Galaxia de Andrómeda, una de las galaxias más cercanas a la Vía Láctea.
El uso de más de 150 observaciones de Chandra, repartidas en 13 años, los investigadores identificaron 26 candidatos agujero negro, el número más grande hasta la fecha, en una galaxia fuera de nuestra propia. Muchos consideran Andrómeda sea una galaxia hermana de la Vía Láctea. Los dos chocarán en última instancia, varios mil millones de años a partir de ahora.
"Si bien estamos muy contentos de encontrar tantos agujeros negros en Andrómeda, pensamos que es sólo la punta del iceberg", dijo Robin Barnard de la Universidad de Harvard-Smithsonian Center para Astrofísica (CfA) en Cambridge, Mass., Y autor principal de un nuevo artículo que describe los resultados. "La mayoría de los agujeros negros no tienen compañeros cercanos y serán invisibles para nosotros."
Los candidatos de agujeros negros pertenecen a la categoría de masa estelar, lo que significa que se formó en la agonía de las estrellas muy masivas y por lo general tienen masas entre cinco y 10 veces la de nuestro sol. Los astrónomos pueden detectar estos objetos no eran visibles como material se extrae de una estrella compañera y se calienta para producir radiación antes de que desaparezca en el agujero negro.
El primer paso en la identificación de estos agujeros negros era asegurarse de que eran los sistemas de masa estelar en la propia galaxia de Andrómeda, en lugar de los agujeros negros supermasivos en los corazones de las galaxias más distantes. Para ello, los investigadores utilizaron una nueva técnica que se basa en información sobre el brillo y la variabilidad de las fuentes de rayos X en los datos de Chandra. En resumen, los sistemas de masa estelar cambian mucho más rápidamente que los agujeros negros supermasivos.
Para clasificar esos sistemas Andromeda como los agujeros negros, los astrónomos observado que estas fuentes de rayos X tenían características especiales: es decir, que eran más brillantes que un cierto nivel elevado de rayos X y también tenía un color de rayos X particular. Las fuentes que contienen las estrellas de neutrones, los núcleos densos de estrellas muertas que serían la explicación alternativa para estas observaciones, no muestran ambas características simultáneamente. Sin embargo, fuentes que contienen agujeros negros hacen.
observatorio XMM-Newton de rayos X de la Agencia Espacial Europea ha añadido soporte fundamental para este trabajo, proporcionando espectros de rayos X, la distribución de los rayos X con energía, para algunos de los candidatos de los agujeros negros. Los espectros son información importante que ayuda a determinar la naturaleza de estos objetos.
"Al observar en las instantáneas que abarcan más de una docena de años, somos capaces de construir una visión única útil de M31," dijo el co-autor Michael Garcia, también del CfA. "La exposición muy larga resultante nos permite comprobar si las fuentes individuales son agujeros negros o estrellas de neutrones".
El grupo de investigación previamente identificado nueve candidatos de agujeros negros dentro de la región cubierta por los datos de Chandra, y los presentes resultados aumentar el total a 35. Ocho de estos están asociados con los cúmulos globulares, los antiguos concentraciones de estrellas distribuidas en un patrón esférico alrededor del centro de la galaxia. Esto también diferencia a Andrómeda de la Vía Láctea como los astrónomos todavía tienen que encontrar un agujero negro similar en uno de los cúmulos globulares de la Vía Láctea.
Siete de estos candidatos de agujeros negros son menos de 1.000 años luz de centro de la galaxia de Andrómeda. Eso es más que el número de candidatos de agujeros negros con propiedades similares que se encuentran cerca del centro de nuestra propia galaxia. Esto no es una sorpresa para los astrónomos porque el bulto de estrellas en el centro de Andrómeda es más grande, permitiendo que los agujeros negros se forman más.
"Cuando se trata de encontrar los agujeros negros en la región central de una galaxia, es de hecho el caso de que más grande es mejor", dijo el co-autor Stephen Murray de la Universidad Johns Hopkins y CFA. "En el caso de Andrómeda tenemos un bulto más grande y un agujero negro supermasivo más grande que en la Vía Láctea, por lo que esperamos que los agujeros negros más pequeños se hacen allí también."
Este nuevo trabajo confirma las predicciones hechas anteriormente en la misión Chandra sobre las propiedades de las fuentes de rayos X cerca del centro de M31. A principios de la investigación por Rasmus Voss y Marat Gilfanov del Instituto Max Planck para Astrofísica en Garching, Alemania, utiliza Chandra para mostrar que había un número inusualmente grande de fuentes de rayos X cerca del centro de M31. Ellos predijeron la mayoría de estas fuentes de rayos X extra podría contener agujeros negros que se habían encontrado y capturado estrellas de baja masa. Esta nueva detección de siete candidatos agujero negro cerca del centro de M31 da un fuerte apoyo a estas demandas.
"Estamos especialmente contentos de ver a tantos candidatos agujero negro esta muy cerca del centro, porque esperábamos verlos y hemos estado buscando durante años", dijo Barnard.
Estos resultados serán publicados en la edición del 20 de junio The Astrophysical Journal
Chorros energéticos del Agujero Negro surcan dentro de la Galaxia
Esta imagen compuesta de una galaxia ilustra cómo la intensa gravedad de un agujero negro supermasivo puede ser aprovechado para generar un poder inmenso. La imagen contiene datos de rayos X del Observatorio de rayos X Chandra (azul), la luz óptica obtenidos con el telescopio espacial Hubble (oro) y las ondas de radio del Very Large Array de la NSF (rosa).
Este punto de vista múltiples longitudes de onda muestra 4C + 29.30, una galaxia situada a unos 850 millones de años luz de la Tierra. La emisión de radio proviene de dos chorros de partículas que están acelerando a millones de millas por hora de un agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia. La masa estimada del agujero negro es de unos 100 millones de veces la masa de nuestro Sol Los extremos de los chorros muestran grandes áreas de emisión de radio situada fuera de la galaxia.
Los datos de rayos X muestran un aspecto diferente de esta galaxia, trazando la ubicación de gas caliente. Los brillantes rayos X en el centro de la imagen de marca de una piscina de gas de millones de grados alrededor del agujero negro. Parte de este material puede eventualmente ser consumida por el agujero negro, y el magnetizado, remolino de gas cerca del agujero negro podría a su vez, desencadenar más salida al chorro de radio.
La mayoría de los de baja energía de rayos X de las proximidades del agujero negro son absorbidos por el polvo y gas, probablemente en la forma de un donut gigante alrededor del agujero negro. Este rosquilla o bloques toro toda la luz óptica producida cerca del agujero negro, por lo que los astrónomos se refieren a este tipo de fuente como un agujero negro oculto o enterrado. La luz óptica se ve en la imagen es de las estrellas de la galaxia.
El chandra de la NASA sugiere que una rara explosión creó el agujero negro más joven de nuestra Galaxia
W49B remanente de la supernova.
Créditos: de rayos X: NASA / CXC / MIT / L.Lopez et al; Infrarrojo: Palomar; Radio: NSF / NRAO / VLA
Los nuevos datos del Observatorio de rayos X Chandra de la NASA sugieren un remanente de supernova muy distorsionada puede contener el más reciente agujero negro formado en la Vía Láctea. El remanente parece ser el producto de una explosión rara en la que la materia es expulsada a alta velocidad a lo largo de los polos de una estrella giratoria.
El remanente, denominado W49B, es alrededor de mil años como se ve desde la Tierra y situado a unos 26.000 años luz de distancia.
"W49B es el primero de este tipo que se descubrió en la galaxia", dijo Laura Lopez, quien dirigió el estudio en el Instituto de Tecnología de Massachusetts. "Parece que su estrella madre puso fin a su vida de una manera que la mayoría de los otros no lo hacen."
Por lo general, cuando una estrella masiva se queda sin combustible, la región central de la estrella colapsa, lo que provocó una cadena de acontecimientos que culminan con rapidez en una explosión de supernova. La mayoría de estas explosiones son generalmente simétrica, con el material estelar voladura de distancia más o menos uniformemente en todas las direcciones.
Sin embargo, en la supernova W49B, el material cerca de los polos de la estrella giratoria condenada fue expulsado a una velocidad mucho más alta que el material que emana de su ecuador. Jets tiro lejos de los polos de la estrella en forma principalmente la explosión de supernova y sus secuelas.
El remanente ahora brilla en rayos X y otras longitudes de onda, que ofrece la evidencia de la explosión de una peculiar. Al rastrear la distribución y las cantidades de los diferentes elementos en el campo de escombros estelares, los investigadores fueron capaces de comparar los datos de Chandra con los modelos teóricos de cómo una estrella explota. Por ejemplo, se encontraron con hierro en sólo la mitad del remanente mientras que otros elementos tales como azufre y silicio se extienden por todo. Esto coincide con las predicciones para una explosión asimétrica.
"Además de su firma inusual de elementos, W49B también es mucho más alargada y elíptica que la mayoría de otros restos," dijo el co-autor Enrico Ramírez-Ruiz, de la Universidad de California en Santa Cruz. "Esto se ve en los rayos X y varias otras longitudes de onda y los puntos a una muerte inusual para esta estrella."
Debido a las explosiones de supernovas no son bien entendidos, los astrónomos quieren estudiar casos extremos como el que produjo W49B. La proximidad relativa de W49B también hace que sea extremadamente útil para un estudio detallado.
Los autores examinaron qué tipo de objeto compacto de la explosión de la supernova quedan atrás. La mayoría de las veces, las estrellas masivas que colapsan en supernovas dejan un núcleo denso, girando llamado una estrella de neutrones. Astrónomos a menudo pueden detectar estrellas de neutrones a través de sus pulsos de rayos X o de radio, aunque se observa a veces una fuente de rayos X sin pulsaciones. Una búsqueda cuidadosa de los datos de Chandra reveló ninguna evidencia de una estrella de neutrones. La falta de tales pruebas implica un agujero negro podría haberse formado.
"Es un poco circunstancial, pero tenemos evidencia intrigante de la supernova W49B también creó un agujero negro", dijo el co-autor Daniel Castro, también del MIT. "Si ese es el caso, tenemos una oportunidad única para estudiar una supernova responsable de la creación de un agujero negro joven."
Las explosiones de supernovas impulsadas por chorros como el de W49B se han relacionado con ráfagas de rayos gamma (GRBs) en otros objetos. GRB, que se han visto sólo en galaxias distantes, se cree que también con motivo del nacimiento de un agujero negro. No hay evidencia de que la supernova W49B produjo un GRB, pero puede tener propiedades - incluyendo ser chorro impulsado y, posiblemente, la formación de un agujero negro - que se superponen con los de un GRB.
Los nuevos resultados en W49B, que se basaban en día sobre dos y media de tiempo de observación de Chandra, aparecen en un artículo en la edición del domingo de la revista Astrophysical Journal. El otro co-autor era Sarah Pearson de la Universidad de Copenhague en Dinamarca.
Centro de Vuelo Espacial Marshall de la NASA en Huntsville, Alabama., Dirige el programa Chandra para el Directorio de Misiones Científicas de la NASA en Washington. El Observatorio Astrofísico Smithsoniano controla las operaciones científicas y de vuelo de Chandra de Cambridge, Massachusetts.
Para las imágenes de Chandra, multimedia y materiales relacionados, visita: http://www.nasa.gov/chandra
Para una imagen adicional interactiva, podcast y vídeo del hallazgo, visite:
Galaxia Espiral NGC 3627
La espiral NGC 3627 se encuentra a unos 30 millones de años luz de la Tierra. Esta imagen compuesta incluye datos de rayos X del Observatorio de rayos X Chandra de la NASA (azul), los datos infrarrojos del telescopio espacial Spitzer (rojo), y los datos ópticos del telescopio espacial Hubble y el Very Large Telescope (amarillo). El recuadro muestra la región central, que contiene una fuente de rayos X brillante que probablemente se alimenta de material que cae en un agujero negro.
Una búsqueda utilizando los datos de archivo de los anteriores observaciones de Chandra de una muestra de 62 galaxias cercanas ha demostrado que 37 de las galaxias, incluyendo NGC 3627, contener fuentes de rayos X en sus centros. La mayoría de estas fuentes son probablemente alimentados por agujeros negros supermasivos centrales. La encuesta, que también utiliza los datos de la Encuesta Galaxy Cerca de infrarrojos Spitzer, encontró que siete de las 37 fuentes son nuevos candidatos supermasivo agujero negro.
Confirmando anteriores resultados de Chandra, este estudio encuentra que la fracción de galaxias que se encuentran a ser el anfitrión de los agujeros negros supermasivos es mucho mayor que el encontrado con las búsquedas ópticas. Esto demuestra la capacidad de las observaciones de rayos X para encontrar agujeros negros en galaxias donde la actividad agujero negro relativamente de bajo nivel ha sido o bien ocultas por el material oscureciendo o lavados a cabo por la luz óptica brillante de la galaxia.
Explosión de Agujero Negro
Observatorio de rayos X Chandra de la NASA ha descubierto una extraordinaria explosión de un agujero negro en la galaxia espiral M83, situado a unos 15 millones de años luz de la Tierra. Usando Chandra, los astrónomos encontraron una nueva fuente de rayos X ultraluminosa, o ULX. Estos objetos emiten más rayos X que la mayoría de los sistemas binarios normales en los que una estrella compañera está en órbita alrededor de una estrella de neutrones o un agujero negro.
Agujero Negro atrapado en un homicidio estelar
Esta imagen simulada por ordenador muestra gas de una estrella que está destrozado por las fuerzas de marea, ya que cae en un agujero negro. Parte del gas también se está expulsando a altas velocidades en el espacio.
Usando las observaciones de telescopios en el espacio y en tierra, los astrónomos se reunieron la evidencia más directa todavía para este proceso violento: un agujero negro supermasivo trituración de una estrella que se acercó demasiado. orbitando Galaxy Evolution Explorer de la NASA (GALEX) y el telescopio Pan-STARRS1 en la cumbre del Haleakala en Hawai fueron utilizados para ayudar a identificar los restos estelares.
Una llamarada de luz ultravioleta y óptica de gas reveló que cae en el agujero negro, así como el gas rico en helio que fue expulsado del sistema. Cuando la estrella está desgarrado, una parte del material cae en el agujero negro, mientras que el resto se expulsa a altas velocidades. La bengala y sus propiedades proporcionan una firma de este escenario y dan detalles sin precedentes sobre la víctima estelar.
Para descartar completamente la posibilidad de un núcleo activo de estallar en la galaxia en lugar de una estrella cada vez más desgarrada, el equipo utilizó el observatorio de rayos X Chandra de la NASA para estudiar el gas caliente. Chandra mostró que las características del gas no coinciden con los de un núcleo galáctico activo.
La galaxia donde el agujero negro supermasivo destrozado la estrella que pasa en el conocido como PS1-10jh y está situado cerca de 2.7 mil millones de años de la Tierra. Los astrónomos estimar el agujero negro en PS1-10jh tiene una masa de varios millones de soles, que es comparable al agujero negro supermasivo en nuestra propia Vía Láctea.
Explosión extraordinaria de Agujero Negro
Una explosión extraordinaria producida por un agujero negro en una galaxia cercana ha proporcionado evidencia directa de una población de viejos agujeros negros estelares, volátiles. El descubrimiento, realizado por los astrónomos usando datos del observatorio de rayos X Chandra de la NASA, ofrece una nueva visión de la naturaleza de una clase misteriosa de los agujeros negros que pueden producir tanta energía en rayos X como un millón de soles irradian en todas las longitudes de onda.
Los investigadores usaron Chandra para descubrir una nueva fuente de rayos X ultraluminosos o ULX. Estos objetos emiten más rayos X que la mayoría de los sistemas binarios, en el que una estrella compañera órbitas de los restos de una estrella colapsada. Estas estrellas colapsadas forman o bien un núcleo denso llamado estrella de neutrones o un agujero negro. La emisión de rayos X adicional sugiere ULXs contienen agujeros negros que podrían ser mucho más masivas que las que se encuentran en otras partes de nuestra galaxia.
Un artículo que describe estos resultados aparecerá en la edición de mayo 10, 2012, edición de The Astrophysical Journal.
Anillo de Fuego
Esta imagen compuesta muestra la región central de la galaxia espiral NGC 4151. rayos X (azul) desde el observatorio de rayos X Chandra se combinan con datos ópticos (amarillo) que muestra hidrógeno cargado positivamente (H II) a partir de observaciones con el 1-metro Telescopio Jacobus Kapteyn en La Palma. El anillo rojo muestra hidrógeno neutro detectado por observaciones de radio con arsenal muy grande de la NSF. Este hidrógeno neutro es parte de una estructura cerca del centro de NGC 4151 que ha sido distorsionada por interacciones gravitacionales con el resto de la galaxia, e incluye el material que cae hacia el centro de la galaxia. Las manchas amarillas alrededor de la elipse roja son regiones donde se ha producido recientemente la formación de estrellas.
Un estudio reciente muestra la emisión de rayos X fue probablemente causada por un estallido potenciado por el agujero negro situado en la región de blanco en el centro de la galaxia. La evidencia de esta idea proviene de la elongación de los rayos X que va desde la parte superior izquierda a la parte inferior derecha y detalles del espectro de rayos X. También hay señales de las interacciones entre una fuente central y el gas circundante, en particular el arco amarillo de H II de emisión situada arriba y a la izquierda del agujero negro.
NGC 4151 se encuentra a unos 43 millones de años luz de la Tierra y es una de las galaxias más cercanas que contiene un agujero negro en crecimiento activo. Debido a esta proximidad, ofrece una de las mejores posibilidades de estudiar la interacción entre un agujero negro súper activa y el gas circundante de su galaxia anfitriona. Tal interacción, o retroalimentación, se sabe que desempeñan un papel clave en el crecimiento de los agujeros negros supermasivos y sus galaxias anfitrionas. Si la emisión de rayos X en NGC 4151 se origina a partir de gas caliente calentado por el flujo de salida desde el agujero negro central, sería una fuerte evidencia de la retroalimentación de los agujeros negros activos al gas circundante en escalas de galaxias. Esto se asemejaría a la retroalimentación escala mayor, observada en escalas de racimo Galaxy, de agujeros negros activos que interactúan con el gas circundante, como se ve en objetos como el cúmulo de Perseo.
Estos resultados fueron publicados en el agosto 20, 2010 de la revista The Astrophysical Journal Letters. Los autores fueron Junfeng Wang y Giuseppina Fabbiano del Centro Harvard Smithsonian para Astrofísica (CfA); Guido Risaliti del CFA y Observatorio de Arcetri INAF-, en Florencia, Italia; Martin Elvis de CfA; Carole Mundell de Liverpool John Moores University en Birkenhead, Reino Unido; Gaelle Dumas y Eva Schinnerer del Instituto Max Planck para Astrofísica en Heidelberg, Alemania; y, Andreas Zezas del CFA y la Universidad de Creta en Grecia.
Un remanente fantasma
Esta imagen compuesta muestra una pequeña región del Chandra Campo Profundo Norte. El objeto azul difusa cerca del centro de la imagen se cree que es un 'fantasma' cósmico generado por una enorme erupción de un agujero negro supermasivo en una galaxia distante. Este fantasma de rayos X, también denominado HDF 130, que queda después de las ondas de radio potentes de partículas que viajan lejos del agujero negro a casi la velocidad de la luz, habrá extinguido.
HDF 130 es más de 10 mil millones de años luz de distancia y existido en un momento 3 mil millones de años después del Big Bang, cuando las galaxias y agujeros negros se estaban formando a un ritmo elevado. Cerca del centro de la fantasma de rayos X es una fuente puntual de radio que indica la presencia de una creciente agujero negro.
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