Agujero negro vuela entre galaxias, dejando estrellas a su paso

Agrandar / Impresión artística de un agujero negro supermasivo que arrastra estrellas detrás de él. NASA, ESA, Leah Hustak

Si vio una raya similar en una de sus fotos, probablemente se tome un momento para limpiar la lente. Pero el metraje, en este caso, era una imagen tomada por el Telescopio Espacial Hubble, que no se ve afectado por el schmutz que la vida cotidiana deja en el hardware conectado a la Tierra. Por lo tanto, un equipo de investigadores decidió comprender qué podría representar el frotis largo y delgado.

Todavía no están seguros, pero la mejor explicación parece ser la estela dejada por un agujero negro supermasivo que fue liberado de la galaxia que lo albergaba. Su lanzamiento probablemente fue el resultado de dos agujeros negros supermasivos adicionales, todos unidos por una fusión de galaxias. Si es así, esta será la primera instancia de este comportamiento que hayamos visto.

¿Qué es?

En los días de las cámaras de película, cuando a veces era posible pasar meses o incluso años entre tomar una foto y revelarla, no era raro tomar las instantáneas recién reveladas y preguntarse qué era. tomaste una foto Casi se pueden escuchar ecos de esos días en la descripción de los astrónomos de ver la mancha en una de las imágenes del Hubble: "una raya delgada, casi recta, era fácilmente evidente en una evaluación visual de la calidad de los datos".

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Un examen minucioso reveló que la secuencia se extendía hacia una galaxia un tanto extraña. "Como nunca antes habíamos encontrado algo así en nuestras propias imágenes o en la literatura, decidimos incluir la función en el plan de observación para una ejecución programada del [telescopio] Keck".

La estela (en el centro de las dos imágenes) parece provenir de una galaxia en la parte superior derecha en dos longitudes de onda diferentes. van Dokkum, et. Alabama.

Según el corrimiento al rojo de la luz del objeto, este y la galaxia están aproximadamente a la misma distancia de la Tierra, lo que sugiere que los dos están relacionados. Los investigadores estiman que la estela tiene unos 200.000 años luz de diámetro. Si bien los agujeros negros supermasivos en el centro de las galaxias pueden emitir chorros de materia tan largos (e incluso más largos), estos chorros tienden a dispersarse a medida que se alejan de la galaxia. En este caso, la raya permaneció fina en toda su longitud.

Una mirada a la emisión de las estrellas en la secuencia sugiere que, en general, las estrellas se vuelven más jóvenes a medida que te alejas de la galaxia. Poniéndolo todo junto, parece que la estela comenzó a formarse hace unos 40 millones de años, y su punta se ha estado alejando constantemente de la galaxia a unas 1000 millas por segundo desde entonces.

Viejas teorías

Una posible explicación de este movimiento es que la galaxia expulsó un agujero negro supermasivo. Esto es inevitable debido a dos observaciones: casi todas las galaxias parecen tener un agujero negro supermasivo en su núcleo, y la mayoría de las galaxias están formadas por múltiples fusiones. Como resultado, los agujeros negros supermasivos de las galaxias previas a la fusión eventualmente chocarán. Esto puede conducir a la eyección de dos maneras. La primera es que si dos de estos agujeros negros supermasivos se fusionan donde la producción de energía gravitatoria es desigual, puede dar un impulso direccional al producto posterior a la fusión.

Ocurre un camino alternativo a la eyección si una o más fusiones de galaxias ocurren en una sucesión relativamente rápida (en términos astronómicos), es posible que no todos sus agujeros negros centrales se hayan fusionado todavía. En estos casos, puedes tener potencialmente tres o más de estos gigantes girando uno alrededor del otro, lo que permite que las interacciones gravitatorias expulsen a uno.

Hemos modelado mucho este tipo de interacciones, por lo que tenemos una buena comprensión del proceso de expulsión. Lo que no tenemos es una muy buena comprensión de lo que podría suceder una vez que el agujero negro desaparezca...