Agujeros negros ocultos se hacen notar en galaxias en curso de colisión

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Astrónomos han descubierto que es más probable que los agujeros negros supermasivos ocultos por el polvo crezcan y liberen enormes cantidades de energía si están en galaxias en rumbo de colisión.

El nuevo trabajo, dirigido por investigadores de la Universidad de Newcastle, se publica en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Las galaxias, incluida nuestra propia Vía Láctea, contienen agujeros negros supermasivos en sus centros. Tienen masas equivalentes a millones, o incluso miles de millones, de veces la de nuestro Sol. Estos agujeros negros crecen ‘comiendo’ el gas que cae sobre ellos. Sin embargo, qué hace que el gas se acerque lo suficiente a los agujeros negros para que esto suceda es un misterio continuo.

Una posibilidad es que cuando las galaxias están lo suficientemente cerca unas de otras, es probable que sean atraídas gravitacionalmente una hacia la otra y se «fusionen» en una galaxia más grande.

En las etapas finales de su viaje hacia un agujero negro, el gas se enciende y produce una gran cantidad de energía. Esta energía generalmente se detecta utilizando luz visible o rayos X. Sin embargo, los astrónomos que realizaron este estudio solo pudieron detectar los agujeros negros en crecimiento utilizando luz infrarroja. El equipo utilizó datos de muchos telescopios diferentes, incluido el telescopio espacial Hubble y el telescopio espacial infrarrojo Spitzer.

Los investigadores desarrollaron una nueva técnica para determinar la probabilidad de que dos galaxias estén muy juntas y se espera que colisionen en el futuro. Aplicaron este nuevo método a cientos de miles de galaxias en el universo distante (observando galaxias formadas de 2.000 a 6.000 millones de años después del Big Bang) en un intento de comprender mejor el llamado «mediodía cósmico», un momento en el que se espera que la mayor parte del crecimiento de las galaxias y agujeros negros haya tenido lugar.

Comprender cómo crecieron los agujeros negros durante este tiempo es fundamental en la investigación galáctica moderna, especialmente porque puede darnos una idea del agujero negro supermasivo situado dentro de la Vía Láctea y cómo evolucionó nuestra galaxia con el tiempo.

Como están tan lejos, solo un pequeño número de galaxias del mediodía cósmico cumplen los criterios necesarios para obtener mediciones precisas de sus distancias. Esto hace que sea muy difícil saber con alta precisión si dos galaxias están muy cerca una de la otra.

Este estudio presenta un nuevo método estadístico para superar las limitaciones anteriores de medir distancias precisas de galaxias y agujeros negros supermasivos en el mediodía cósmico. Aplica un enfoque estadístico para determinar las distancias de las galaxias usando imágenes en diferentes longitudes de onda y elimina la necesidad de mediciones espectroscópicas de distancias para galaxias individuales.

Se espera que los datos que lleguen del telescopio espacial James Webb (JWST) en los próximos años revolucionen los estudios en el infrarrojo y revelen aún más secretos sobre cómo crecen estos polvorientos agujeros negros.

Sean Dougherty, estudiante de posgrado en la Universidad de Newcastle y autor principal del artículo, dice en un comunicado: «Nuestro enfoque novedoso analiza cientos de miles de galaxias distantes con un enfoque estadístico y pregunta qué probabilidades hay de que dos galaxias estén juntas y tan probables de ser en rumbo de colisión».

El Dr. Chris Harrison, coautor del estudio, «es muy difícil encontrar estos agujeros negros supermasivos porque la luz de rayos X, que los astrónomos han usado típicamente para encontrar estos agujeros negros en crecimiento, está bloqueada y nuestros telescopios no la detectan. Pero estos mismos agujeros negros se pueden encontrar usando luz infrarroja, que es producida por el polvo caliente que los rodea».

Y agrega: «La dificultad para encontrar estos agujeros negros y establecer mediciones de distancia precisas explica por qué este resultado ha sido anteriormente un desafío para precisar estas galaxias distantes del ‘mediodía cósmico’. Con JWST esperamos encontrar muchas más de estas galaxias negras en crecimiento ocultas. agujeros. JWST será mucho mejor para encontrarlos, por lo tanto, tendremos muchos más para estudiar, incluidos los que son los más difíciles de encontrar. A partir de ahí, podemos hacer más para comprender el polvo que los rodea y descubrir cuántos están escondidos en galaxias distantes».

Fuente: europapress.es

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