Esta imagen fue creada a partir de
imágenes que forman parte del sondeo Digitized Sky Survey 2. Muestra la región del cielo que rodea a la galaxia activa
NGC 3783 en la Constelación austral de Centaurus (El Centauro). La galaxia es
la figura espiral que hay justo en el centro.
Crédito de la imagen: ESO / Digitized Sky
Survey 2 / Acknowleddgement Davide de Martin
A
lo largo de los últimos veinte años, los astrónomos han descubierto que casi
todas las galaxias tienen un enorme agujero negro en su centro. Algunos de esos
agujeros negros crecen atrayendo materia de su entorno y crean, durante el
proceso, el objeto más energético del universo: los núcleos de galaxias activos
(Active Galactic Nuclei, AGN). Las
regiones centrales de estas brillantes centrales energéticas están rodeadas por
un anillo en forma de rosca compuesto de polvo cósmico arrastrado del
espacio circundante, algo similar a lo que ocurre cuando el agua forma un
pequeño remolino alrededor del desagüe de un lavabo. Se creía que la mayor
parte de la fuerte radiación infrarroja que provenía de los AGNs se originaba en esos roscos.
El polvo cósmico consiste en granos de
silicatos y grafito — minerales abundantes también en la Tierra. El hollín de
una vela es muy parecido al polvo cósmico de grafito, aunque el tamaño de los
granos del hollín es diez o más veces más grande que los típicos granos de
grafito cósmico.
Este vídeo corresponde a una impresión artística mostrando el entorno de un
agujero negro supermasivo situado en el centro de la Galaxia activa NGC 3783 en
la Constelación
austral Centaurus (El Centauro). Nuevas observaciones llevadas a cabo con
el VLTI [Very Large Telescope Interferometer] del Observatorio Paranal de
ESO, en Chile, han revelado, no solo la existencia de un toro de polvo caliente
alrededor del agujero negro, sino que además se ha descubierto la
presencia de un viento de material frío en las regiones polares. Crédito:
ESO / M.Kornmesser
Pero
nuevas observaciones de una galaxia activa cercana llamada NGC 3783, empleando
las capacidades del Interferómetro Very Large Telescope (VLT) instalado en el Observatorio
Paranal de ESO, en Chile, han dado la
gran sorpresa a un equipo de astrónomos. Pese a que el polvo caliente — que
tiene una temperatura de entre 700 y 1000 grados Celsius — se encuentra tal y
como esperaban en un toro [forma geométrica de un rosco], han descubierto
grandes cantidades de polvo frío encima y debajo de este toro principal
Recordemos que el VLT se forma con la
combinación de los cuatro Telescopios Unitarios de 8,2 metros , o de los
cuatro Telescopios Auxiliares del VLT de 1,8 metros , que haciendo
uso de la técnica conocida como interferometría, en la cual una sofisticada
instrumentación combina la luz de varios telescopios en una sola observación
permite, aún cuando no produce imágenes,
con esta técnica incrementar de forma espectacular el nivel de detalle que
puede medirse en las observaciones resultantes, comparables a lo que podrían
medirse con un telescopio espacial de unos 100 metros de diámetro. El gas más caliente fue captado utilizando el instrumento
del AMBER VLTI en longitudes de onda del infrarrojo cercano y las nuevas
observaciones a las que se hace mención utilizaron el instrumento MIDI en
longitudes de onda de entre 8 y 13 micras en el infrarrojo medio.
El polvo
recientemente descubierto forma una corriente de viento frío que sale del
agujero negro. Este viento juega un importante papel en la compleja relación
existente entre el agujero negro y su entorno. El agujero negro satisface su
insaciable apetito alimentándose del material circundante, pero la intensa
radiación que produce este proceso también parece estar eyectando material. Aún
no está muy clara la forma en que estos dos procesos se asocian para permitir
que los agujeros negros supermasivos crezcan y evolucionen en el interior de
las galaxias, pero la presencia de un viento polvoriento añade una nueva pieza
a este puzzle.
Otro
miembro del equipo, Gerd Weigelt (Instituto Max-Planck de Radioastronomía,
Bonn, Alemania), explica: “Combinando las capacidades únicas de los espejos
del VLT con la interferometría somos capaces de recoger la suficiente cantidad
de luz como para observar objetos débiles. Eso nos permite estudiar una región
tan pequeña como la distancia que separa a nuestro Sol de su estrella más
cercana, en una galaxia que se encuentra a decenas de millones de años luz.
Actualmente, no hay otro sistema óptico o infrarrojo en el mundo capaz de
emular estas capacidades”.
Estas nuevas
observaciones pueden llevar a un cambio de paradigma en la comprensión de los
AGN. Son evidencias directas de que el polvo está siendo eyectado por la fuerte
radiación. Los modelos de distribución del polvo y los que muestran cómo crecen
y evolucionan los agujeros negros supermasivos deberán tener en cuenta, a
partir de ahora, estos nuevos efectos recién descubiertos.
El autor
principal del artículo que presenta estos nuevos resultados, Sebastian Hönig
(Universidad de California Santa Barbara, EE.UU, y
Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Alemania), dice: “Es la primera vez
que hemos podido combinar observaciones detalladas en el infrarrojo medio del
polvo frío (casi a temperatura ambiente) que rodea a un AGN, con
observaciones de casi la misma precisión del polvo muy caliente. Es también la
mayor colección de datos interferométricos en el infrarrojo sobre AGNs
publicada hasta el momento” y concluye, “Ahora estoy ansioso
por la puesta en funcionamiento de MATISSE, que nos permitirá combinar los
Telescopios Unitarios del VLT de una sola vez y observar simultáneamente en el
infrarrojo cercano y el infrarrojo medio proporcionándonos datos mucho más
detallados”. MATISSE,
es un espectrómetro en el infrarrojo medio-interferómetro, desarrollado como instrumento de segunda generación para el
VLTI que en la actualidad se encuentra en
fase de construcción.
La figura muestra a MATISSE en una disposición óptica
3D para el conjunto de cuatro vigas en el interior del criostato para la banda
LM. Crédito: Matisse Consorcium
El objetivo
de MATISSE es la reconstrucción de imágenes. Se extenderá el potencial astrofísicas
de la VLTI
mediante la superación de las ambigüedades existentes en la interpretación de
las mediciones de visibilidad simples. MATISSE medirá relaciones de fase del
cierre ofreciendo así una capacidad eficaz para la reconstrucción de imágenes.
El rendimiento único de MATISSE se debe en parte a la existencia de los cuatro
grandes aberturas del VLT [UT], que le permite empujar los limites de
sensibilidad a los valores requeridos por los programas astrofísicos seleccionados,
tales como el estudio de los núcleos galácticos activos y los discos
protoplanetarios.
Por
otra parte, el rendimiento evaluado de MATISSE está vinculado a la
disponibilidad de los ATs que son reubicable en la posición en aproximadamente
30 estaciones diferentes que permiten la exploración del plano de Fourier con
un máximo de 200 metros
de longitud de línea base. Programas
científicos clave que utilizan la cubierta ATs por ejemplo, la formación y
evolución de los sistemas planetarios, el nacimiento de estrellas masivas, así
como la observación del medio ambiente de alto contraste de estrellas calientes
y evolucionadas.
Durante
la Fase A ,
tres componentes de los sistemas planetarios se identifican para que MATISSE
traiga una nueva perspectiva:
Los resultados
de este trabajo se publican en la revista AstrophysicalJournal y en él se exponen las observaciones más detalladas hechas hasta el
momento del polvo que rodea a este gigantesco agujero negro, y realizadas por
el Interferómetro VLT de la ESO
en Chile
Fuente: ESO 1327es /
ESO-Matisse Consortium / 
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