¡FASCINANTE! Los agujeros negros se esconden en nuestro patio trasero cósmico.

Monstruosos  agujeros negros a veces se esconden detrás de gas y polvo, escondiéndose de la mirada de la mayoría de los telescopios. Pero se entregan, cuando el material del que se alimentan emite rayos x de alta energía que puede detectar la misión NuSTAR (Nuclear espectroscópicos Telescope Array) de la NASA. Así es cómo NuSTAR recientemente ha identificado dos agujeros negros supermasivos envueltos de gas, ubicados en los centros de galaxias cercanas..

NGC 1448, una galaxia con un núcleo galáctico activo escondido por el gas y el polvo, se ve en esta imagen. Crédito: Carnegie-Irvine Galaxy Survey / NASA / JPL-Caltech

"Estos agujeros negros están relativamente cerca de la vía Láctea, pero han permanecido ocultos de nosotros hasta ahora," dijo Annuar Ady, un estudiante graduado en la Universidad de Durham en el Reino Unido, que presentó los resultados en la reunión de la sociedad astronómica americana en Grapevine, Texas. "Son como monstruos escondidos debajo de su cama".

Ambos de estos agujeros negros son los motores centrales de lo que los astrónomos llaman "núcleos galácticos activos," una clase de objetos extremadamente brillantes que incluye quasars y blazars. Dependiendo de cómo se orientan estos núcleos galácticos y qué tipo de material que les rodea, aparecen muy diferentes cuando se examina con telescopios.

Los núcleos galácticos activos son tan brillantes porque las partículas en las regiones alrededor del agujero negro se vuelven muy calientes y emiten radiación a través de todo el espectro electromagnético, desde ondas de radio de baja energía a rayos x de alta energía. Sin embargo, los núcleos más activos se creen que estan rodeados por una región en forma de rosquilla de espesor de gas y polvo que oscurece las regiones centrales de algunas líneas de la vista. De los núcleos galácticos activos que NuSTAR recientemente ha estudiado parecen estar orientadas de tal forma que los astrónomos ven  el borde. Significa que en lugar de ver las brillantes regiones centrales, nuestros telescopios primero ven los rayos x reflejados del material oscurecedor en forma de rosquilla..

 Esta galaxia, llamada IC 3639, también contiene un ejemplo de un agujero negro supermasivo obscured. Crédito: ESO/NASA/JPL-Caltech/STScI

"Como no podemos ver el sol en un día nublado,  directamente no vemos que tan brillante estos núcleos galácticos activos son por todo el gas y el polvo que rodea el motor central," dijo Peter Boorman, un estudiante graduado en la Universidad de Southampton en el Reino Unido.

Boorman dirigió el estudio de una galaxia activa llamada IC 3639, que está a 170 millones de años luz de distancia. Los investigadores analizaron datos de NuSTAR de este objeto y lo compararon con anteriores observaciones del Observatorio de rayos x Chandra de la NASA y Japan Led Suzaku  satélite. Los hallazgos de NuSTAR, que es más sensible a los rayos x de energía mayor que estos observatorios, confirman la naturaleza de IC 3639  como un núcleo Galáctico activo. NuSTAR también proporcionó la primera medida exacta de cuánto material está obscureciendo el motor central de IC 3639, permitiendo a los investigadores a determinar que tan luminoso es realmente este monstruo oculto.

Más sorprendente es la galaxia espiral Annuar centrada en: NGC 1448. El agujero negro en su centro sólo fue descubierto en 2009, aunque está en el centro de una de las más grandes galaxias de nuestra vía Láctea. Por "cerca," los astrónomos creen que NGC 1448 está a sólo 38 millones años luz de distancia (un año luz es cerca de 6 trillones millas).

Mediante el estudio de Annuar descubrieron que esta galaxia tiene una gruesa columna de gas ocultando el agujero negro central, que podría ser parte de una región con forma de rosquilla. La emisión de rayos x de NGC 1448, como fue visto por NuSTAR y Chandra, sugiere por primera vez que, como con IC 3639, debe existir una gruesa capa de gas y polvo ocultando el agujero negro activo en esta galaxia de nuestra línea de visión.

Los investigadores también encontraron que NGC 1448 tiene una gran población de estrellas jóvenes (sólo 5 millones de años), lo que sugiere que la galaxia produce nuevas estrellas al mismo tiempo que su agujero negro se alimenta de gas y polvo. Los investigadores utilizan el European Southern Observatory New Technology Telescope para tomar imagines  de NGC 1448 en longitudes de onda ópticas e identificaron donde exactamente en la galaxia, el agujero negro debe estar.

 

La ubicación de un agujero negro puede ser difícil de identificar porque los centros de las galaxias se llenan de estrellas. Una gran óptica y telescopios de radio pueden ayudar a detectar la luz  alrededor de los agujeros negros para que los astrónomos puedan encontrar su ubicación y ubicar juntos la historia de su crecimiento.

"Es interesante usar el poder de NuSTAR para obtener información importante y única en estos animales, incluso en nuestro patio trasero cósmico donde pueden ser estudiados en detalle," dijo Daniel Stern, científico del proyecto NuSTAR de NASA Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, California.