Se han visto fuertes campos magnéticos en el espacio doblando los chorros de un agujero negro

En un cúmulo de galaxias llamado Abell 3376, a unos 600 millones de años luz de la Tierra, una de las galaxias tiene un agujero negro supermasivo activo, devorando materia a un ritmo turbulento, un proceso que hace estallar poderosos chorros de plasma cientos de miles, a veces millones, de años luz en el espacio intergaláctico.

Los astrónomos han descubierto ahora que, a cierta distancia del agujero negro, estos chorros se doblan en ángulos rectos por fuertes campos magnéticos intergalácticos.

Esta galaxia se llama MRC 0600-399 y sus planos ya eran conocidos por su extraña forma curva.

Pero esta nueva investigación apoya la idea de que esto es el resultado de campos magnéticos complejos resultantes de interacciones entre galaxias en el cúmulo y el medio galáctico.

Los campos magnéticos dentro de un cúmulo pueden revelar mucho sobre los cúmulos, por ejemplo, cómo crecen y el efecto que tienen en los propios cúmulos. Sin embargo, estos campos magnéticos son difíciles de observar directamente.

Este nuevo descubrimiento sugiere un método que ahora podemos estudiar.

Cuando algo interactúa con un campo magnético, es posible identificar detalles, y resulta que los chorros de agujeros negros pueden identificar maravillosamente los campos magnéticos.

Los chorros de agujeros negros son estructuras fantásticas. Nada de lo que podamos detectar actualmente puede escapar de un agujero negro una vez que cruza el umbral de proximidad crítico, pero no todo el material en el disco de acreción que orbita el material en un agujero negro energético inevitablemente termina más allá del horizonte de eventos.

Una pequeña porción se dirige de alguna manera desde la región interior del disco de acreción a los polos, donde es empujada hacia el espacio en forma de chorros de plasma ionizado, a velocidades una gran proporción de la velocidad de la luz.

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Los astrónomos creen que el campo magnético de un agujero negro juega un papel en este proceso. Las líneas del campo magnético, según este modelo, actúan como un sincrotrón que acelera el material antes de que se dispare a una velocidad tremenda. Desde allí, estos chorros altamente paralelos, que se cree que están formados por campos magnéticos, pueden extenderse vastas distancias en el espacio intergaláctico.

Se pueden detectar en longitudes de onda de radio y encontramos algunos de ellos. Pero la forma de la aeronave del MRC 0600-399 es realmente inusual, por lo que un equipo internacional de científicos decidió echar un vistazo más de cerca, utilizando el poderoso radiotelescopio MeerKAT en Sudáfrica.

Equipados con nuevas observaciones, con una resolución mucho más alta que la obtenida anteriormente, los investigadores pudieron estudiar la aeronave con un detalle sin precedentes.

Las imágenes mostraron que los aviones estaban doblados aproximadamente a 90 grados. Como se señaló anteriormente. Sin embargo, sorprendentemente, las imágenes también muestran regiones difusas de la emisión de radio a ambos lados del punto en el que se dobla el chorro, creando una forma de T, a la que los investigadores se refieren como la “ hoz doble ”.

A continuación, el equipo realizó simulaciones para intentar reproducir la forma del avión. Demostraron que un chorro de agujero negro que viajaba a velocidad supersónica chocando con una capa curva de campo magnético que no podía penetrar podía reproducir la forma observada de la aeronave MRC 0600-399.

Como el agua que fluye sobre una superficie dura, esta colisión será caótica y caótica.

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20210506 formato cfca(Chibueze, Sakemi, Ohmura et al .; Takumi Ohmura, Mami Machida, Hirotaka Nakayama, Proyecto 4D2U, NAOJ)

Arriba: Estructuras de chorro curvo como lo señaló Meerkat (izquierda). A la derecha hay una simulación que muestra cómo los campos magnéticos pueden causar estas formas.

No es la unica explicacion. Otro es que MRC 0600-399 puede retirarse actualmente hacia el centro de Abell 3376, después de ser expulsado a velocidad hipersónica.

La razón de la curvatura de los planos puede ser la presión del pistón del gas intergaláctico circundante. Incluso si este fuera el caso, no podría explicar todas las características de los chorros curvos, incluidas las estructuras de doble hoz, por lo que es posible que la presencia de un campo magnético siga siendo necesaria.

Es un hallazgo emocionante porque demuestra la existencia de campos magnéticos fuertes y bien regulados dentro de los cúmulos de galaxias, entornos que a menudo son complejos y descortés. Esto puede ayudar a comprender mejor la dinámica de los clústeres.

También muestra que los chorros de agujeros negros pueden usarse como una excelente herramienta para comprender los misteriosos campos magnéticos que son difíciles de ver en el espacio profundo.

Y quizás no menos importante, la investigación puede ayudar a los astrónomos a comprender mejor cómo se forman los campos magnéticos y dirigen los poderosos chorros de plasma expulsados ​​de la masa súper activa. agujeros negros.

La investigación ha sido publicada en naturaleza.

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