Primera imagen de un anillo de polvo de gas rodeando a un agujero negro

Anillo de polvo de gas alrededor de un agujero negro en la imaginación del artista. /ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)

Astrónomos, con la ayuda del radiotelescopio ALMA, obtuvieron por primera vez una imagen de calidad de un anillo de polvo de gas denso que rodea un agujero negro supermasivo activo. La existencia de estas estructuras fue predicha hace una docena de años, pero solo ahora los científicos han podido verlas claramente. El descubrimiento, descrito en The Astrophysical Journal Letters, ayudará a comprender mejor cómo evolucionan los agujeros negros supermasivos y las galaxias.

Hoy se sabe que en el centro de todas las galaxias activas hay un agujero negro supermasivo que absorbe la materia circundante. De acuerdo con las predicciones de los modelos, un anillo de polvo de gas denso, cuyo diámetro puede alcanzar varios parsecs, debería girar a su alrededor. A pesar de que anteriores astrónomos lograron encontrar signos de la existencia de estas estructuras, no fue posible estudiar completamente sus propiedades físicas, químicas y dinámicas. Esto se debe, en gran parte, a que los anillos de polvo de gas tienen un tamaño muy pequeño, y la distancia a ellos, por el contrario, es grande.

El equipo de astrónomos dirigido por Masatoshi Imanishi usaron el interferómetro ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) para la observación. La herramienta consta de 66 antenas de alta precisión, funciona en rango milimétrico y submilimétrico, y tiene una sensibilidad y resolución extremadamente altas. Las imágenes que hace ALMA son diez veces más claras que las imágenes de Hubble, lo que permite ver pequeños detalles.

Foto del anillo en el centro de M77

ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Imanishi et al.

Los científicos observaron la galaxia espiral M77 en la constelación Cetus usando el interferómetro. Está ubicada a una distancia de 47 millones de años luz de la Tierra. Los investigadores pudieron detectar una estructura de gas compacta con un radio de 20 años luz en su centro. Esta estructura, como los científicos supusieron, gira en torno a un agujero negro supermasivo.

El descubrimiento se logró gracias a que los astrónomos registraron la radiación microondas de moléculas de cianuro de hidrógeno (HCN) e iones de formilo (HCO+). Según los científicos, a diferencia de las moléculas de monóxido de carbono (CO), el cianuro de hidrógeno y los iones de formilo resplandecen en el rango microondas solo si la nube de gas tiene una densidad suficiente. Como la estructura toroidal se considera tradicionalmente densa, eligieron estas moléculas como el objetivo.

El anillo de polvo de gas descubierto por los científicos demostró ser más complejo de lo que predice el modelo. Además de la asimetría, los astrónomos también notaron un movimiento no uniforme del gas, que no siempre está controlado por la gravedad del agujero negro. En su opinión, en el pasado, la galaxia M77 pudo haber colisionado con otro objeto, como una pequeña galaxia, lo que explica las características observadas.

El telescopio ALMA ha ayudado a los científicos a hacer muchos otros descubrimientos interesantes. Gracias a él, dos equipos internacionales de astrónomos descubrieron que el isocianato de metilo, una compleja molécula orgánica, se encuentra presente el sistema proto estelar IRAS 16293-2422. Este descubrimiento es valioso debido a que esta molécula participa de la síntesis de péptidos y aminoácidos, elementos importantes para la existencia de la vida tal y como la conocemos en la Tierra. 

Kristina Ulasovich

Texto traducido por María Cervantes

Esta noticia ha sido publicada originalmente en N+1, tecnología que suma


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