Las edades de los chorros extragalácticos
10/6/2015 de CfA
La brillante radiogalaxia NGC 4261 observada en luz visible (blanca) y radio (naranja) mostrando una pareja de chorros opuestos que salen del núcleo. Los astrónomos han determinado que los lóbulos tienen unos 30 millones de años de edad y fueron producidos por múltiples explosiones en los alrededores del núcleo del agujero negro. Crédito: Wide-Field and Planetary Camera del Hubble Space Telescope y National Radio Astronomy Observatory.
Las estructuras altamente colimadas más largas conocidas del universo son los chorros estrechos que emanan de los alrededores de potentes agujeros negros en ciertos tipos de núcleos activos de galaxias. Estos haces estrechos, a menudo en parejas que se propagan en direcciones opuestas, pueden extenderse a lo largo de millones de años-luz.Transportan enormes cantidades de energía desde las regiones de los agujeros negros en las que se originan hacia el espacio intergaláctico. Al principio se descubrieron los chorros a longitudes de onda de radio pero emiten también en rayos X ya que los electrones de los chorros se desplazan casi a la velocidad de la luz. Estas galaxias son áreas activas de investigación ya que son de los fenómenos más energétios del universo y porque son el mecanismo principal de inyección de energía en los cúmulos de galaxias en los que residen estos monstruos.
El desarrollo de estos chorros, sus edades y sus distribuciones se conocen sólo vagamente. Los astrónomos sospechan que sus vidas pasan por tres fases, empezando con la inflación supersónica de lóbulos de gas caliente alrededor de los chorros de partículas. Parece que en la mayoría de las fuentes esta primera fase es breve. Después los lóbulos se expanden gradualmente hasta que sus temperaturas y presiones internas caen a los valores del gas ambiente que los rodea. En las fase final los mecanismos de expulsión de los chorros se detienen y los lóbulos asociados no se pueden observar.
Los astrónomos Ewan O’Sullivan, Diana Worrall y Mark Birkinshaw de CfA, junto con otros cuatro compañeros, examinaros los chorros de la potente radiogalaxia 3C270 (también conocida como NGC 4261). Esta fuente posee sus puntos de emisión más brillantes más cerca del núcleo del agujero negro (el otro tipo común de galaxia con chorros en radio tiene sus regiones más brillantes más lejos del núcleo).
Empleando observaciones en radio de los lóbulos nuevas y de archivo, combinadas con las observaciones en rayos X, los investigadores concluyen que los dos lóbulos tienen, respectivamente, 29 y 37 millones de años de edad, contrariamente a lo esperado usando modelos dinámicos, según los cuales deberían de ser el doble de viejos. También concluyen que los lóbulos son el resultado de varios periodos de actividad en la vecindad del agujero negro.
