ALMA y MUSE detectan una fuente galáctica

Observaciones hechas con ALMA, junto con datos obtenidos con el espectrógrafo MUSE, instalado en el VLT de ESO, han revelado la existencia de una colosal fuente de gas molecular alimentado por un agujero negro en la galaxia más brillante del cúmulo Abell 2597. Es la primera vez que se observa en un sistema todo el ciclo galáctico de entrada y salida que alimenta a esta gigantesca fuente cósmica.

A tan solo mil millones de años luz, en el cercano cúmulo de galaxias conocido como Abell 2597, hay una gigantesca fuente galáctica. En el corazón de una galaxia distante se ha observado un agujero negro masivo bombeando un gran chorro de gas molecular frío hacia el espacio, que luego vuelve a caer sobre el agujero negro cual diluvio intergaláctico. La entrada y salida de materia de tamaña fuente cósmica nunca habían sido observadas juntas, y tienen su origen en el interior de la galaxia más brillante del cúmulo Abell 2597, a 100.000 años-luz.

"Posiblemente, este sea el primer sistema en el cual encontramos evidencias claras de ambos flujos de gas molecular: el frío que va hacia el agujero negro y el que sale o se eleva desde los chorros que lanza el agujero negro", explica Grant Tremblay, investigador del Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian y antiguo becario de ESO, que dirigió este estudio. "El agujero negro supermasivo del centro de esta galaxia gigante actúa como una bomba mecánica en una fuente".

Tremblay y su equipo utilizaron ALMA para rastrear la posición y el movimiento de las moléculas de monóxido de carbono dentro de la nebulosa. Se descubrió que estas moléculas frías, con temperaturas tan bajas como 250–260° C bajo cero, caían hacia el agujero negro. El equipo también utilizó datos de MUSE, un instrumento del VLT (Very Large Telescope) de ESO, para estudiar el gas más caliente, lanzado fuera del agujero negro en forma de chorros.

"Aquí lo destacado es el análisis acoplado, muy detallado, de la fuente, utilizando datos de ALMA y MUSE", explica Tremblay. "Las dos instalaciones combinadas ofrecen un resultado increíblemente potente".

Unidos, estos dos conjuntos de datos forman una imagen completa del proceso; el gas frío cae hacia el agujero negro, encendiendo el agujero negro y provocando que este lance chorros rápidos de plasma incandescente hacia el vacío. Luego, estos chorros emergen del agujero negro formando una espectacular fuente galáctica. Sin esperanza de escapar de las garras gravitatorias de la galaxia, el plasma se enfría, se ralentiza y, finalmente, cae de nuevo hacia el agujero negro en forma de lluvia, donde el ciclo vuelve a empezar.

Esta observación sin precedentes podría arrojar luz sobre el ciclo de vida de las galaxias. El equipo especula que este proceso puede ser no sólo común, sino también esencial para comprender la formación de la galaxia. Aunque ya se habían detectado previamente tanto la entrada como la salida de gas molecular frío, esta es la primera vez que ambos fenómenos se han detectado dentro de un mismo sistema, y por lo tanto la primera evidencia de que forman parte del mismo gran proceso.

Abell 2597 se encuentra en la constelación de Acuario y se llama así por estar incluido en el Catálogo Abell de ricos cúmulos de galaxias. El catálogo también incluye cúmulos como el cúmulo de Fornax, el cúmulo de Hércules, o el cúmulo de Pandora.
Información adicional

Este trabajo de investigación se ha presentado en el artículo científico titulado “A Galaxy-Scale Fountain of Cold Molecular Gas Pumped by a Black Hole”, y aparece en la revista The Astrophysical Journal.

El equipo está formado por G. R. Tremblay (Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian, Cambridge, EE.UU.; Centro Yale de Astronomía y Astrofísica, Universidad de Yale, New Haven, EE.UU.); F. Combes (LERMA, Observatorio de París, Universidad de la Sorbona, París, Francia); J. B. R. Oonk (ASTRON, Dwingeloo, Países Bajos; Observatorio de Leiden, Países Bajos); H. R. Russell (Instituto de Astronomía, Universidad de Cambridge, Reino Unido); M. A. McDonald (Instituto Kavli de Astrofísica e Investigación Espacial, Instituto Massachusetts de Tecnología, Cambridge, EE.UU.); M. Gaspari (Departamento de Ciencias Astrofísicas, Universidad de Princeton, EE.UU.); B. Husemann (Instituto Max-Planck de Astronomía, Heidelberg, Alemania); P. E. J. Nulsen (Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian, Cambridge, EE.UU.; ICRAR, Universidad de Australia Occidental, Crawley, Australia); B. R. McNamara (Departamento de Física y Astronomía, Universidad de Waterloo, Canadá); S. L. Hamer (CRAL, Observatorio de Lyon, Universidad de Lyon, Francia); C. P. O’Dea (Departamento de Física y Astronomía, Universidad de Manitoba, Winnipeg, Canadá; Escuela de Física y Astronomía, Instituto Rochester de Tecnología, EE.UU.); S. A. Baum (Escuela de Física y Astronomía, Instituto Rochester de Tecnología, EE.UU. Facultad de Ciencias, Universidad de Manitoba, Winnipeg, Canadá); T. A. Davis (Escuela de Física y Astronomía, Universidad de Cardiff, Reino Unido); M. Donahue (Departamento de Física y Astronomía, Universidad del Estado de Míchigan, East Lansing, EE.UU.); G. M. Voit (Departamento de Física y Astronomía, Universidad del Estado de Míchigan, East Lansing, EE.UU.); A. C. Edge (Departamento de Física, Universidad de Durham, Reino Unido); E. L. Blanton (Departamento de Astronomía e Instituto de Investigación en Astrofísica, Universidad de Boston, EE.UU.); M. N. Bremer (Laboratorio de Física H. W. Wills, Universidad de Bristol, Reino Unido); E. Bulbul (Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian, Cambridge, EE.UU.); T. E. Clarke (División de Teledetección del Laboratorio de Investigación Naval, Washington, DC, EE.UU.); L. P. David (Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian, Cambridge, EE.UU.); L. O. V. Edwards (Departamento de Fíisica, Universidad Politécnica del Estado de California, San Luis Obispo, EE.UU.); D. Eggerman (Centro Yale de Astronomía y Astrofísica, Universidad de Yale, New Haven, EE.UU.); A. C. Fabian (Instituto de Astronomía, Universidad de Cambridge, Reino Unido); W. Forman (Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian, Cambridge, EE.UU.); C. Jones (Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian, Cambridge, EE.UU.); N. Kerman (Centro Yale de Astronomía y Astrofísica, Universidad de Yale, New Haven, EE.UU.); R. P. Kraft (Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian, Cambridge, EE.UU.); Y. Li (Centro de Astrofísica Computacional, Instituto Flatiron, Nueva York, EE.UU.; Departamento de Astronomía, Universidad de Michigan, Ann Arbor, EE.UU.); M. Powell (Centro Yale de Astronomía y Astrofísica, Universidad de Yale, New Haven, EE.UU.); S. W. Randall (Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian, Cambridge, EE.UU.); P. Salomé (LERMA, Observatorio de París, Universidad de la Sorbona, París, Francia); A. Simionescu (Instituto del Espacio y de Ciencias Aeronáuticas [ISAS], Kanagawa, Japón); Y. Su (Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian, Cambridge, EE.UU.); M. Sun (Departamento de Física y Astronomía, Universidad de Alabama en Huntsville, EE.UU.); C. M. Urry (Centro Yale de Astronomía y Astrofísica, Universidad de Yale, New Haven, EE.UU.); A. N. Vantyghem (Departamento de Física y Astronomía, Universidad de Waterloo, Canadá); B. J. Wilkes (Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian, Cambridge, EE.UU.) y J. A. ZuHone (Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian, Cambridge, EE.UU.).

ALMA y MUSE detectan una fuente galáctica

Composición del cúmulo de galaxias Abell 2597 mostrando el flujo de gas en forma de fuente, alimentado por el agujero negro supermasivo de la galaxia central. Los datos de ALMA muestran en amarillo el gas frío. En rojo, los datos del instrumento MUSE, instalado en el VLT (Very Large Telescope) de ESO, muestran el gas de hidrógeno caliente en la misma región. En color azul-púrpura se ve el gas caliente ionizado y extendido, tal y como lo reflejan los datos del Observatorio Chandra de rayos X.

Los datos amarillos de ALMA muestran material que cae y los datos rojos de MUSE material lanzado en un inmenso chorro impulsado por el agujero negro.

Crédito:

ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Tremblay et al.; NRAO/AUI/NSF, B. Saxton; NASA/Chandra; ESO/VLT

Imagen del sondeo Digitized Sky Survey de los alrededores de Abell 2597

Observaciones hechas con ALMA, junto con datos obtenidos con el espectrógrafo MUSE, instalado en el VLT de ESO, han revelado la existencia de una colosal fuente de gas molecular alimentado por un agujero negro en la galaxia más brillante del cúmulo Abell 2597, la primera de su tipo en ser detectada.

La imagen es una composición a color hecha a partir de exposiciones del Digitized Sky Survey 2 (DSS2), y muestra la zona que rodea al cúmulo Abell 2597. El campo de visión es de aproximadamente 2,4 x 2,0 grados.

Crédito:

ESO/Digitized Sky Survey 2. Acknowledgment: Davide De Martin

Abell 2597 en la constelación de Acuario

Este mapa muestra la ubicación del campo de visión en el que se encuentra Abell 2597 reside — la ubicación del cúmulo de galaxias está marcada con un círculo rojo dentro de la constelación de Acuario (el portador de agua). Este mapa muestra la mayor parte de las estrellas visibles a simple vista bajo buenas condiciones.

Crédito:

ESO, IAU and Sky & Telescope


VIDEOS  .


ESOcast 182 Light: ALMA y MUSE detectan una fuente galáctica (4K UHD)


Observaciones hechas con ALMA, junto con datos obtenidos con el espectrógrafo MUSE, instalado en el VLT de ESO, han revelado la existencia de una colosal fuente de gas molecular alimentado por un agujero negro en la galaxia más brillante del cúmulo Abell 2597. Es la primera vez que se observa en un sistema todo el ciclo galáctico de entrada y salida que alimenta a esta gigantesca fuente cósmica.

Este video está disponible en 4K UHD.

"ESOcast Light" es una serie de vídeos cortos que pretende mostrar las maravillas del Universo en pequeñas piezas. Los episodios de ESOcast Light no reemplazarán a los vídeos estándar y más largos de ESOcasts, pero los complementan con noticias e imágenes actuales de astronomía en los comunicados de prensa de ESO.

Crédito:

ESO

Directed by: Nico Bartmann.
Editing: Nico Bartmann.
Web and technical support: Mathias André and Raquel Yumi Shida.
Written by: Sara Rigby and Calum Turner.
Music: written and performed by STAN DART(www.stan-dart.com).
Footage and photos: ESO, Digitized Sky Survey 2, N. Risinger (skysurvey.org), ALMA (NAOJ/NRAO), Tremblay et al, AUI/NSF, B. Saxton, NASA/Chandra, ESA/Hubble, L. Calçada.
Executive producer: Lars Lindberg Christensen.

Acercándonos a una fuente galáctica



Este video comienza con una amplia vista de la Vía Láctea y termina con un primer plano del cúmulo Abell 2597. Observaciones hechas con ALMA, junto con datos obtenidos con el espectrógrafo MUSE, instalado en el VLT de ESO, han revelado la existencia de una colosal fuente de gas molecular alimentado por un agujero negro en la galaxia más brillante del cúmulo Abell 2597. Es la primera vez que se observa con tanta claridad en un sistema todo el ciclo galáctico de entrada y salida que alimenta a esta gigantesca fuente cósmica.

La toma final es una composición del cúmulo de galaxias Abell 2597 mostrando el flujo de gas en forma de fuente generado por el agujero negro supermasivo de la galaxia central. Los datos de ALMA muestran en amarillo el gas frío. En rojo, los datos del instrumento MUSE, instalado en el VLT (Very Large Telescope) de ESO, mostrando el gas de hidrógeno caliente en la misma región. En color azul-púrpura se muestra el gas caliente ionizado y extendido, tal y como lo reflejan los datos del Observatorio Chandra de rayos X.

Crédito:

ESO and Digitized Sky Survey 2, N. Risinger (skysurvey.org)
Music: Astral Electronic.

Fuente: Observatorio Europeo Austral 

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