Evasión: cómo los agujeros negros perforan el camino de salida de sus galaxias
20/6/2016 de UC Berkeley / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Esta imagen en falso color del chorro y los lóbulos en radio de la radiogalaxia muy brillante Cygnus A es un ejemplo de los potentes chorros que pueden ser producidos por los agujeros negros supermasivos que se hallan en el centro de las galaxias grandes. Crédito: R. Perley, C. Carilli & J. Dreher.
Una simulación de los potentes chorros generados por agujeros negros supermasivos en los centros de las galaxias más grandes explica por qué algunos salen y se convierten en brillantes faros, visibles desde todo el Universo, mientras otros se rompen y nunca agujerean el halo de la galaxia.
Cerca del 10 por ciento de todas las galaxias con núcleos activos – todos ellos presumiblemente conteniendo agujeros negros supermasivos en el bulbo central – se observa que tienen chorros de gas siendo expulsados en direcciones opuestas desde el núcleo. El gas ionizado caliente es impulsado por los campos magnéticos retorcidos del agujero negro en rotación, que puede tener la masa de hasta varios miles de millones de veces la del Sol.
La pregunta, de 40 años de antigüedad, es por qué algunos chorros son potentes y perforan su camino de salida de la galaxia hacia el espacio intergaláctico, mientras otros son estrechos y a menudo se deshacen antes de alcanzar el borde de la galaxia. La respuesta podría arrojar luz acerca de cómo evolucionan las galaxias y sus agujeros negros centrales, ya que los chorros abortados se piensa que perturban la galaxia y frenan la formación de estrellas, al tiempo que entorpecen la caída del gas que ha estado alimentando el agujero negro voraz. El modelo también podría ayudar a los astrónomos a entender otros tipos de chorros, como los producidos por estrellas individuales, que vemos en forma de estallidos de rayos gamma o púlsares.
Teniendo en cuenta los campos magnéticos que generan estos chorros, los astrofísicos Alexander Tchekhovskoy y Omer Bromberg han descubierto que las inestabilidades magnéticas en el chorro determinan su destino. Si el chorro no es suficientemente potente para penetrar en el gas que lo rodea, se hace estrecho y colimado, una forma que posee cierta facilidad para retorcerse y romperse. Cuando esto ocurre, el gas ionizado caliente canalizado a través del campo magnético es devuelto al interior de la galaxia, hinchando una burbuja de gas que generalmente calienta la galaxia.
Por otro lado, los chorros potentes son más anchos y capaces de perforar a través del gas que los rodea, alcanzando el medio intergaláctico. Los factores determinantes son la potencia del chorro y lo rápido que baja la densidad del gas con la distancia, algo que depende típicamente de la masa y del radio del núcleo de la galaxia.
