JWST revela estructura del polvo cerca de un agujero negro supermasivo       

Por: Universidad de Newcastle.

05 de agosto de 2024

Imagen en tres colores de la galaxia ESO 428-G14 captada por el telescopio espacial James Webb. Crédito de la imagen: NASA, JWST.

Un equipo internacional de científicos dirigido por investigadores de la Universidad de Newcastle ha utilizado el Telescopio Espacial James Webb (JWST) para revelar un velo de polvo oculto en una galaxia a 70 millones de años luz de distancia. Esta investigación ha demostrado que, inesperadamente, la energía que calienta el polvo proviene de colisiones de gas que fluyen cerca de la velocidad de la luz (choques), en lugar de la propia radiación del agujero negro supermasivo de la galaxia.

La investigación, dirigida por Houda Haidar, estudiante de doctorado en la Escuela de Matemáticas, Estadística y Física de la Universidad de Newcastle, ha sido publicada en la prestigiosa revista de investigación Monthly Notices of the Royal Astronomical Society; Houda y su equipo son miembros del proyecto GATOS (Galactic Activity, Torus, and Outflow Survey), una colaboración internacional que estudia los centros de las galaxias cercanas y sus ciclos dinámicos de flujo de gas utilizando las capacidades del JWST.

Los astrónomos definen un núcleo galáctico activo (AGN) como un agujero negro supermasivo, con una masa de entre millones y miles de millones de veces la del Sol, que crece alimentándose de gas y tienden a liberar una inmensa cantidad de energía. A pesar de lo brillante que pueden llegar a ser, en muchos AGN, las densas nubes de polvo y gas que alimentan el núcleo también impiden su visión clara a los observadores desde la Tierra.

A lo largo de años de investigación y monitoreo, se ha descubierto polvo polar en varios núcleos galácticos activos locales, y los modelos toroidales impulsados ​​por la radiación predicen que el viento es su principal impulsor. Sin embargo, se sabe muy poco sobre sus características, extensión espacial o conexión con los flujos de salida a mayor escala.

Por este motivo, la colaboración internacional GATOS, ha empleado las capacidades del JWST, para observar a través de las grandes cantidades de polvo que rodean a los AGN y así revelar una visión infrarroja del núcleo oculto. Al mismo tiempo, la visión aguda del telescopio nos permite por primera vez resolver la estructura detallada de este polvo a lo largo de cientos de años luz.

Las nuevas imágenes del JWST de ESO 428-G14 revelan que gran parte del polvo cercano al agujero negro supermasivo se encuentra disperso a lo largo del chorro de radio. Inesperadamente, la investigación encontró una estrecha relación entre el polvo y el chorro de radio, lo que sugiere que el propio chorro puede ser responsable del calentamiento y la conformación del polvo observado.

El Dr. David Rosario, profesor titular de la Universidad de Newcastle y coautor del estudio, afirmó: “Existe un gran debate sobre cómo los AGN transfieren energía a su entorno. No esperábamos ver chorros de radio que causaran este tipo de daño. ¡Y sin embargo, aquí está!”. De acuerdo a los investigadores, la importancia de estudiar el polvo cerca de los agujeros negros supermasivos, radica en un profundo aprendizaje sobre cómo las galaxias reciclan su material, lo que en última instancia ayuda a comprender los procesos mediante los cuales los agujeros negros supermasivos influyen en la morfología de las galaxias, incluida la nuestra.

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