Astrónomos excavan agujeros negros enterrados con Chandra de la NASA

Se han encontrado cientos de agujeros negros previamente ocultos o enterrados utilizando el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA. Este resultado ayuda a dar a los astrónomos un recuento más preciso de los agujeros negros en el universo.

la agujeros negros En este nuevo estudio se encuentra la variedad masiva que contiene millones o incluso miles de millones de veces la masa del Sol. Si bien los astrónomos creen que casi todas las galaxias grandes tienen agujeros negros supermasivos en sus centros, solo algunos agujeros negros atraen material que produce radiación, y algunos quedarán enterrados bajo polvo y gas.

Al integrar datos del Chandra Source Catalog, un depósito público que incluye cientos de miles de fuentes de rayos X detectadas por el observatorio durante sus primeros 15 años, y datos ópticos Con el Sloan Digital Sky Survey (SDSS), un equipo de astrónomos ha identificado cientos de agujeros negros previamente ocultos. Se encuentran en galaxias no identificadas previamente que contienen cuásares, que son objetos extremadamente brillantes con agujeros negros supermasivos que crecen rápidamente.

«Los astrónomos ya han identificado una gran cantidad de agujeros negros, pero muchos de ellos aún son esquivos», dijo Dong-Woo Kim, del Centro de Astrofísica. Harvard y Smithsonian (CfA), quienes dirigieron el estudio. «Nuestra investigación descubrió poblaciones faltantes y nos ayudó a comprender cómo se comportan».

Durante unos 40 años, los científicos han sabido acerca de las galaxias que parecen normales a la luz óptica, con luz de estrellas y gas, pero no las firmas de luz características de un cuásar, pero brillan intensamente en rayos X. Se refieren a estos objetos como «galaxias que irradian rayos X, galaxias ópticamente normales» o «XBONG».

Al revisar sistemáticamente el catálogo de fuentes profundas de Chandra y compararlo con los datos SDSS ópticos, los investigadores identificaron 817 candidatos XBONG, más de diez veces el número conocido antes de la ejecución de Chandra. Las imágenes nítidas de Chandra, que igualan la calidad de las de SDSS, y la gran cantidad de datos del catálogo de fuentes de Chandra han hecho posible descubrir varios candidatos para XBONG. Otro estudio reveló que aproximadamente la mitad de estos XBONG representan un grupo de agujeros negros previamente ocultos.

dijo la coautora Amanda Malnati estudiante de pregrado en Smith College en Northampton, Massachusetts. “El catálogo de Chandra Source es un tesoro en crecimiento que ayudará a los astrónomos a hacer descubrimientos en los años venideros”.

Los rayos X son particularmente útiles en la búsqueda de agujeros negros de rápido crecimiento porque el material que los orbita se calienta a millones de grados y brilla intensamente en las longitudes de onda de los rayos X. Un capullo denso de gas y polvo que rodea un agujero negro bloqueará la mayor parte o la totalidad de la luz en longitudes de onda ópticas. Sin embargo, los rayos X atraviesan el capullo más fácilmente para que Chandra los detecte.

Después de examinar la cantidad de rayos X detectados a diferentes energías para cada fuente, el equipo concluyó que aproximadamente la mitad de los candidatos XBONG incluyen fuentes de rayos X enterradas bajo gas denso porque se detectaron cantidades relativamente pequeñas de rayos X de baja energía. Estos rayos X son bloqueados más fácilmente por capas de gas circundante que por capas de mayor energía.

Estas fuentes de rayos X son tan luminosas que casi todas deben provenir del material que rodea los agujeros negros supermasivos de rápido crecimiento. Los datos del Wide-field Infrared Survey Explorer de la NASA proporcionaron evidencia adicional de que aproximadamente la mitad de los XBONG están enterrados, formando agujeros negros supermasivos. Las distancias de estos agujeros negros oscilan entre 550 millones y 7.800 millones de años luz de la Tierra.

«No puedes decir que ves un agujero negro todos los días», dijo la coautora Alyssa Cassetti, estudiante de posgrado en la Universidad de Columbia Británica. «Entonces, es muy emocionante darnos cuenta de que hemos descubierto cientos de ellos».

La interpretación de los XBONG que no están enterrados bajo un gas denso es menos clara. Alrededor de 100 fuentes de rayos X pueden no ser puntos de rayos X únicos, sino que aparecen dispersos. Algunas de estas galaxias pueden estar en grupos o cúmulos de galaxias previamente no identificados, que se sabe que contienen grandes cantidades de gas emisor de rayos X caliente. No más del 20% de los XBONG pueden clasificarse de esta manera. El 30% restante puede contener algunos agujeros negros supermasivos ubicados en las galaxias de donde provienen las señales de luz. agujeros negros supermasivos Son mitigados por la luz relativamente brillante de las estrellas. Los científicos necesitarán más investigación para descubrir la verdadera naturaleza de estos XBONG.

Dong-Woo Kim presentó estos resultados en 241a Reunión de la Sociedad Astronómica Americana en Seattle.