Un agujero negro supermasivo influye en la formación de estrellas

Un equipo europeo de astrónomos dirigido por el Prof. Kalliopi Dasyra de la Universidad Nacional y Kapodistriana de Atenas, Grecia, con la participación del Dr. Thomas Bisbas de la Universidad de Colonia, modeló varias líneas de emisión en Atacama Large Millimeter Array (ALMA) y Very Observaciones del Gran Telescopio (VLT) para medir la presión del gas en las nubes impactadas por chorros y nubes ambientales. Con estas medidas sin precedentes, publicadas recientemente en astronomía naturaldescubrieron que los chorros alteran significativamente la presión interna y externa de las nubes moleculares en su camino.

Dependiendo de cuál de las dos presiones cambie más, la compresión de nubes y el inicio de la formación de estrellas y la disipación de nubes y el retraso en la formación de estrellas son posibles en la misma galaxia. “Nuestros resultados muestran que agujeros negros supermasivos, incluso si se encuentra en el centro de las galaxias, podría afectar la formación de estrellas en toda la galaxia”, dijo el profesor Dasyra. “Estudiar el impacto de los cambios de presión en la estabilidad de la nube ha sido clave para el éxito de este proyecto. Una vez que se forman algunas estrellas en un viento, suele ser muy difícil detectar su señal por encima de la señal de todas las demás estrellas de la galaxia que alberga el viento».

Se cree que los agujeros negros supermasivos se encuentran en el centro de la mayoría de las galaxias de nuestro universo. Cuando las partículas que caían sobre estos agujeros negros son atrapadas por campos magnéticos, pueden ser expulsadas hacia el exterior y viajar hacia el interior. galaxias en forma de enormes y poderosos chorros de plasma. Estos chorros suelen ser perpendiculares a los discos galácticos. Sin embargo, en IC 5063, una galaxia de 156 millones Años luz muy lejos, los chorros se propagan realmente dentro del disco, interactuando con nubes de gas molecular frío y denso. A partir de esta interacción, se teoriza que es posible la compresión de las nubes impactadas por chorros, lo que conduce a inestabilidades gravitacionales y, en última instancia, formación estelar debido a la condensación de gases.

Para el experimento, el equipo utilizó la emisión de monóxido de carbono (CO) y catión formilo (HCO⁺) proporcionado por ALMA, y las emisiones de azufre ionizado y nitrógeno ionizado proporcionadas por VLT. Luego utilizaron algoritmos astroquímicos avanzados e innovadores para identificar el Condiciones ambientales a la salida y en el entorno circundante. Estas condiciones ambientales contienen información sobre la fuerza de la radiación ultravioleta lejana de las estrellas, la velocidad a la que las partículas cargadas relativistas ionizan el gas y la energía mecánica depositada en el gas por los chorros. La reducción de estas condiciones reveló las densidades y temperaturas de gas descriptivas de diferentes partes de esta galaxia, que luego se usaron para proporcionar presiones.

«Realizamos varios miles de simulaciones astroquímicas para cubrir una amplia gama de posibilidades que pueden existir en IC 5063», dijo el coautor Dr. Thomas Bisbas, miembro de DFG en la Universidad de Colonia y ex investigador postdoctoral en la Universidad de Colonia. de Atenas . Una parte difícil del trabajo fue identificar meticulosamente tantas restricciones físicas como fuera posible para el rango examinado que podría tener cada parámetro. «De esta manera, podríamos obtener la combinación óptima de parámetros físicos de nubes en diferentes lugares de la galaxia», dijo el coautor Georgios Filippos Paraschos, estudiante de doctorado en el Instituto Max Planck de radioastronomía en Bonn y ex estudiante de maestría en la Universidad Nacional y Kapodistriana de Atenas.

De hecho, las presiones no solo se midieron en unos pocos lugares en IC 5063. En su lugar, se crearon mapas de esta cantidad y otras en el centro de esta galaxia. Estos mapas permitieron a los autores visualizar cómo cambian las propiedades del gas de un lugar a otro debido al paso del chorro. Actualmente, el equipo espera con ansias el próximo gran paso en este proyecto: utilizar el Telescopio Espacial James Webb para seguir investigando la presión en las capas exteriores de nubes, según lo probado por el cálido H₂.

«Estamos realmente emocionados de obtener los datos del JWST», dijo el profesor Dasyra, «ya que nos permitirán estudiar la interacción entre la nube y el chorro con una resolución exquisita».