Subscribe Us

ASTRONOMÍA. Galaxias barradas: alimentando el agujero negro de una galaxia

 

Impresión artística de un agujero negro. Fuente: Observatorio Internacional Géminis / NOIRLab / NSF / AURA / P. Marenfeld

Una galaxia barrada es la estructura aproximadamente lineal de estrellas y gas que se extiende a lo largo de las regiones internas de algunas galaxias. La barra se extiende desde un brazo espiral interior, a través de la región nuclear, hasta un brazo en el otro lado. Se cree que las barras, que se encuentran en aproximadamente la mitad de las galaxias espirales, incluida la Vía Láctea , canalizan grandes cantidades de gas hacia las regiones nucleares, con profundas consecuencias para la región, incluidas explosiones de formación de estrellas y el rápido crecimiento del agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia. Los quásares, por ejemplo, se han sugerido como resultado de este tipo de actividad. Sin embargo, eventualmente, la retroalimentación de tales eventos energéticos (supernovas, por ejemplo) termina la afluencia y detiene el crecimiento del agujero negro.

No se comprende bien cómo se forman y evolucionan las barras y los flujos de entrada de gas (se cree que las fusiones de galaxias juegan un papel) ni tampoco las propiedades físicas de los núcleos galácticos que todavía acumulan gas de forma activa. Una seria dificultad es que el polvo en el material denso alrededor del núcleo es opaco a la radiación óptica y, dependiendo en parte de la geometría, puede oscurecer las observaciones. Las mediciones de longitud de onda infrarroja y submilimétrica que pueden mirar a través del polvo ofrecen la mejor manera de avanzar.


Una imagen del Hubble en el infrarrojo cercano de la luminosa galaxia espiral barrada ESO320-G030. Las observaciones infrarrojas y el modelado de más de una docena de especies moleculares en su centro revelan flujos masivos de gas a una región nuclear que experimenta un estallido de formación estelar y está dominada por tres componentes, un pequeño núcleo cálido, un disco y una envoltura exterior. Fuente: NASA / HST; Alonso-Herrero et al.

La luminosa galaxia barrada ESO 320-G030 está a unos ciento cincuenta mil años luz de distancia y no muestra signos de haber estado en fusión, sin embargo, esta galaxia tiene una barra de casi sesenta mil años luz de largo, así como una segunda barra unas diez veces más pequeña perpendicular a ella. Esta galaxia muestra una alta actividad de formación de estrellas en la región nuclear, pero no hay evidencia clara de un núcleo activo, quizás debido a la alta extinción. La galaxia también se ve con entrada de gas (y evidencia de salidas simultáneamente), lo que la convierte en un prototipo cercano de galaxias aisladas que evolucionan rápidamente impulsadas por sus barras.

Los astrónomos de CfA Eduardo González-Alfonso, Matt Ashby y Howard Smith dirigieron un programa de espectroscopia de infrarrojo lejano de Herschel de este objeto junto con observaciones submilimétricas de ALMA del gas. Al modelar cuidadosamente las formas de las líneas de absorción infrarroja del agua y varias de sus variaciones ionizadas e isotópicas, con otras quince especies moleculares que incluyen amoníaco, OH y NH, concluyen que una explosión nuclear de unas veinte masas solares de estrellas por año es sostenido por la entrada de gas con una vida útil corta (veinte millones de años).

Hallan pruebas de tres componentes estructurales: una envoltura de unos quinientos años luz de diámetro, un disco circumnuclear denso de unos ciento veinte años luz de radio y un núcleo compacto o toro de cuarenta años luz de tamaño y caracterizado por su calor muy cálido. polvo. Estos tres componentes son responsables de aproximadamente el 70% de la luminosidad de la galaxia.

Aunque ESO 320-G030 es un ejemplo excepcional, al ser brillante y cercano, los resultados sugieren que estructuras nucleares complejas similares, con entradas y salidas, pueden ser comunes en galaxias luminosas en el universo más distante, incluidas aquellas durante su época más activa de formación de las estrellas.

Fuente: “A proto-pseudobulge in ESO 320-G030 fed by a massive molecular inflow driven by a nuclear bar” by E. González-Alfonso, M. Pereira-Santaella, J. Fischer, S. García-Burillo, C. Yang, A. Alonso-Herrero, L. Colina, M. L. N. Ashby, H. A. Smith, F. Rico-Villas, J. Martín-Pintado, S. Cazzoli and K. P. Stewart, Accepted 27 October 2020, Astronomy & Astrophysics.
DOI: 10.1051/0004-6361/202039047
arXiv: 2011.00347


PUBLICIDAD

Publicar un comentario

0 Comentarios