Científicos han observado un agujero negro supermasivo despertando de un sueño de casi 100 millones de años. El agujero negro se encuentra en el centro de una galaxia gigantesca que emite ondas de radio extremadamente fuertes. Un nuevo análisis de estas emisiones de radio revela que el agujero negro expulsó en su día enormes chorros de plasma a cientos de miles de años luz de distancia, antes de apagarse repentinamente en algún momento del pasado lejano. Según el nuevo estudio, estos chorros están activos de nuevo e interactúan de forma compleja y caótica con el gas sobrecalentado que los rodea.
“Es como ver un volcán cósmico entrar en erupción nuevamente después de años de calma, excepto que este es lo suficientemente grande como para excavar estructuras que se extienden casi un millón de años luz a través del espacio”, dijo en un comunicado la coautora del estudio, Shobha Kumari, astrónoma del Midnapore City College en la India.
Problemas con el motor galáctico
Solo entre el 10% y el 20% de los agujeros negros supermasivos poseen chorros que emiten señales de radio. En estas galaxias, un disco giratorio de polvo y plasma gira alrededor del agujero negro, alimentándolo regularmente con grandes cantidades de materia. Esta materia que cae crea un campo magnético enredado que puede expulsar parte de la materia del agujero negro en chorros gigantes. Los cambios en el disco pueden provocar la activación y desactivación de estos chorros de radio en casos excepcionales.
En el nuevo estudio, publicado el 15 de enero en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, los investigadores utilizaron el Low-Frequency Array, una red de radiotelescopios ubicada principalmente en los Países Bajos, para encontrar más de 20 cúmulos de galaxias que albergaban radiogalaxias con chorros de forma irregular. Se centraron en una de estas galaxias, llamada J1007+3540, con una huella particularmente inusual.
La galaxia gigante posee grandes lóbulos difusos de plasma que indican actividad de chorros en el pasado que se remonta a unos 240 millones de años. Sin embargo, dentro de esos lóbulos se encuentran chorros de plasma más pequeños y brillantes de tan solo 140 millones de años, según descubrió el equipo. Esto sugiere que el núcleo galáctico activo (AGN), la región central que alberga el agujero negro supermasivo de la galaxia, se había reactivado tras un período de silencio.
“Esta dramática superposición de chorros jóvenes dentro de lóbulos más viejos y agotados es la señal de un AGN episódico, una galaxia cuyo motor central sigue encendiéndose y apagándose a lo largo de escalas de tiempo cósmicas”, dijo Kumari.
El espacio entre las galaxias del cúmulo que incluye J1007+3540 está lleno de gas sobrecalentado, conocido como medio intracúmulo. Este gas interactúa con los chorros de radio, doblándolos y moldeándolos a medida que se extienden desde el AGN. Uno de los dos lóbulos más antiguos se ve comprimido lateralmente y de vuelta a su fuente por el gas circundante. El otro lóbulo presenta una cola larga y retorcida que sugiere que el medio intracúmulo interactúa con los chorros de forma diferente.
“J1007+3540 es uno de los ejemplos más claros y espectaculares de AGN episódico con interacción chorro-cúmulo, donde el gas caliente circundante dobla, comprime y distorsiona los chorros”, dijo en el comunicado el coautor del estudio Surajit Pal, físico del Centro Manipal de Ciencias Naturales en la India.
La observación de J1007+3540 ayudará a los investigadores a determinar la frecuencia con la que se activan y desactivan los AGN y cómo interactúan los chorros antiguos con su entorno. En trabajos futuros, el equipo planea recopilar observaciones de alta resolución de la galaxia para mapear cómo se propagan los chorros a través del medio intracúmulo, según el comunicado.
Fuente: Live Science.
