Categoría: Ciencia

Núcleos de nubes moleculares sacan a la luz misterio de formación estelar

Publicado el | por María Fernanda Durán

Datos recabados con los radiotelescopios más grandes del mundo aportan nuevos indicios sobre el proceso que da origen a las estrellas.

Un equipo internacional reveló una misteriosa actividad de formación estelar en el borde lejano de la galaxia M83. Los resultados de la investigación se presentaron durante una conferencia de prensa en el marco de la 243 reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense (AAS, en su sigla en inglés) en Nueva Orleans (Luisiana, EE. UU.).

El estudio se basó en datos recabados con distintos instrumentos como el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), el Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) y el Green Bank Telescope (GBT) de NRAO, así como el telescopio Subaru del Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ) y la sonda Galaxy Evolution Explorer (GALEX) de la NASA.

Normalmente, las nuevas estrellas se forman cuando el gas atómico difuso se concentra hasta volverse gas molecular y crear lo que se conoce como nube molecular, en cuyo núcleo de alta densidad se activa el proceso de formación estelar. Mientras suele ser común en la parte interna de las galaxias, este proceso se va volviendo cada vez más raro en las zonas más alejadas de estos astros.

Mónica Rubio, astrónoma de la Universidad de Chile, y parte del equipo de investigación, califica como «emocionante descubrir esta pequeña nube molecular tan lejos del borde óptico de M83 y expuesta a un alto campo de radiación ultravioleta.» Explica además que «la sensibilidad y el poder de resolución sin precedentes de ALMA hicieron posible este descubrimiento. Muestra que estas nubes moleculares no se resuelven con una resolución de 6 pc. ¡Son aún más pequeñas! Esto es genial.»

Aunque se observa un número sorprendente de estrellas jóvenes en las zonas más alejadas de muchas galaxias, la comunidad científica no lograba entender a cabalidad cómo ni por qué se forman estas estrellas, pues era imposible determinar su lugar de nacimiento. En esta investigación, se descubrieron 23 nubes moleculares donde transcurre un tipo diferente de actividad de formación estelar, en la que no se aprecian grandes nubes moleculares “normales”, sino apenas sus densos núcleos donde surgen estas estrellas. El hallazgo aporta datos valiosos para entender mejor los procesos físicos de la formación estelar en general.

“La formación de estrellas en las extremidades de las galaxias ha sido todo un misterio desde que el satélite GALEX de la NASA observó el fenómeno por primera vez hace 18 años”, comenta el astrónomo Jin Koda, de la Universidad Stony Brook, quien dirigió el estudio. “Los intentos sucesivos de encontrar nubes moleculares en ambientes similares no dieron frutos”. David Thilker, de la Universidad Johns Hopkins, quien observara por primera vez la actividad de formación estelar en los límites de M83 y otras galaxias, señala: “Ha sido gratificante ver la búsqueda de nubes densas en las extremidades finalmente dar resultados y revelar una huella observacional diferente de las nubes moleculares, igualmente característica”.

La observación de estas nubes moleculares allanó el camino hacia otro importante hallazgo de este estudio: la existencia de una gran reserva de gas atómico difuso. Normalmente, el gas atómico se condensa hasta generar nubes moleculares. En ellas, se forman núcleos aún más densos de los que empiezan a brotar estrellas. Este fenómeno se da incluso en los límites externos de las galaxias, pero la transformación de ese gas atómico en nube molecular sigue sin explicación.

Amanda Lee, estudiante de pregrado del equipo de investigación de Jin Koda, procesó los datos del GBT y el VLA que permitieron realizar el hallazgo. Fue entonces cuando descubrió la reserva de gas atómico en las extremidades de la galaxia. “Todavía no entendemos por qué este gas atómico no acaba de generar nubes moleculares densas y formar estrellas”. Como suele suceder en la astronomía, la búsqueda de respuestas a un misterio muchas veces conduce a un nuevo misterio. “Por eso la investigación astronómica es tan fascinante”, agrega Amanda Lee, quien actualmente cursa un doctorado en astronomía en la Universidad de Massachusetts en Amherst.

David Thilker agrega: “Estoy muy entusiasmado con esta nueva oportunidad que surge en el límite externo de la galaxia para estudiar mejor estos procesos físicos, que son fundamentales para el crecimiento expansivo de las galaxias y aún están en curso en la era cósmica actual”.

“Cuando empecé, no sabía qué papel desempeñaría mi trabajo. Fue muy estimulante verlo contribuir al estudio general de los procesos de formación estelar”, celebra Amanda Lee.

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Puedes ver la conferencia de prensa sobre éste y otros resultados expuestos en la reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense en este enlace.

El comunicado de prensa original fue publicado por el Observatorio Radioastronómico Nacional de los Estados Unidos (NRAO), socio de ALMA en nombre de América del Norte.

El Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), una instalación astronómica internacional, es una asociación entre el Observatorio Europeo Austral (ESO), la Fundación Nacional de Ciencia de EE. UU. (NSF) y los Institutos Nacionales de Ciencias Naturales de Japón (NINS) en cooperación con la República de Chile. ALMA es financiado por ESO en representación de sus estados miembro, por NSF en cooperación con el Consejo Nacional de Investigaciones de Canadá (NRC) y el Ministerio de Ciencia y Tecnología de Taiwán (MOST), y por NINS en cooperación con la Academia Sinica (AS) de Taiwán y el Instituto de Ciencias Astronómicas y Espaciales de Corea del Sur (KASI).

La construcción y las operaciones de ALMA son conducidas por ESO en nombre de sus estados miembro; por el Observatorio Radioastronómico Nacional (NRAO), gestionado por Associated Universities, Inc. (AUI), en representación de Norteamérica; y por el Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ) en nombre de Asia del Este. El Joint ALMA Observatory (JAO) tiene a su cargo la dirección general y la gestión de la construcción, así como la puesta en marcha y las operaciones de ALMA.

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Una investigación reveló una inusual actividad de formación estelar en un turbulento ambiente en las extremidades de la galaxia M83. El área, delimitada en amarillo, es representada a partir de datos recabados con distintos instrumentos. De izquierda a derecha: imagen óptica de CTIO, imagen ultravioleta de GALEX, imagen de HI de 21 cm del VLA y el GBT, e imagen de CO(3-2) de ALMA. En esta última imagen, se muestran en detalle los “corazones” incubadores de estrellas de las nubes moleculares, delimitados por círculos blancos. Crédito: J. Koda et al.

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The disc and jet in the HH 1177 young star system as seen with M

Descubren con ALMA, por primera vez, un disco alrededor de una estrella en otra galaxia

Publicado el | por María Fernanda Durán

En un descubrimiento sin precedentes, un equipo de astrónomos y astrónomas utilizó el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) para observar un disco alrededor de una estrella joven en la Gran Nube de Magallanes, una galaxia vecina a la nuestra. Es la primera vez que se encuentra, fuera de nuestra galaxia, un disco de este tipo, idéntico a los que forman planetas en nuestra propia Vía Láctea. Las nuevas observaciones revelan la presencia de una estrella masiva joven creciendo, acretando materia de su entorno y formando un disco giratorio.

«Cuando vi por primera vez la evidencia de una estructura giratoria en los datos de ALMA, no podía creer que hubiéramos detectado el primer disco de acreción extragaláctico. Fue un momento especial», afirma Anna McLeod, profesora asociada de la Universidad de Durham (Reino Unido) y autora principal del estudio publicado en Nature. «Sabemos que los discos son vitales para la formación de estrellas y planetas en nuestra galaxia, y ahora, por primera vez, estamos viendo evidencias directas de este proceso en otra galaxia».

Este estudio continua con las observaciones realizadas con el instrumento MUSE, instalado en el Very Large Telescope (VLT) de ESO, que detectó un chorro lanzado por una estrella en formación (el sistema fue bautizado como HH 1177) en el interior de una nube de gas en la Gran Nube de Magallanes. «Descubrimos un chorro que provenía de esta joven estrella masiva, y su presencia es una señal de la acreción continua del disco», declara McLeod. Pero para confirmar la presencia del disco, el equipo necesitaba medir el movimiento del denso gas que hay alrededor de la estrella.

La materia atraída hacia una estrella en crecimiento no cae directamente sobre ella, sino que se aplana en un disco giratorio alrededor de la misma. Cuanto más cerca está del centro, el disco gira más rápido, y esta diferencia de velocidad es la prueba irrefutable que muestra a la comunidad astronómica la presencia de un disco de acreción.

«La frecuencia de la luz cambia dependiendo de la rapidez con la que el gas que emite la luz se acerca o se aleja de nosotros», explica Jonathan Henshaw, investigador de la Universidad John Moores de Liverpool (Reino Unido) y coautor del estudio. «Es el mismo fenómeno que ocurre cuando el tono de la sirena de una ambulancia cambia a medida que pasa y la frecuencia del sonido va de mayor a menor».

Las detalladas mediciones de frecuencia de ALMA permitieron a los autores distinguir el giro característico de un disco, confirmando la detección del primer disco alrededor de una estrella joven extragaláctica.

Las estrellas masivas, como la que se observa aquí, se forman mucho más rápido y viven vidas mucho más cortas que las estrellas de baja masa como el Sol. En nuestra galaxia, estas estrellas masivas son bastante difíciles de observar y, a menudo, están oscurecidas por el material polvoriento del que se forman cuando se genera un disco a su alrededor. Sin embargo, en la Gran Nube de Magallanes, una galaxia a 160.000 años luz de distancia, el material del que nacen nuevas estrellas es sustancialmente diferente al de la Vía Láctea. Gracias al menor contenido de polvo, HH 1177 ya no está envuelta en su burbuja original, lo que ofrece a la comunidad astronómica una vista sin obstáculos, aunque lejana, de la formación de estrellas y planetas.

«Estamos en una era de rápidos avances tecnológicos en lo que respecta a las instalaciones astronómicas», declara McLeod. «Poder estudiar cómo se forman las estrellas a distancias tan increíbles y en una galaxia diferente es muy emocionante».

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Este trabajo da investigación se ha presentado en un artículo titulado «A likely Keplerian disk feeding an optically revealed massive young star», publicado en la revista Nature (doi: 10.1038/s41586-023-06790-2). El equipo está compuesto por A. F. McLeod (Centro de Astronomía Extragaláctica, Departamento de Física, Universidad de Durham, Reino Unido; Instituto de Cosmología Computacional, Departamento de Física, Universidad de Durham, Reino Unido); P. D. Klaassen (Centro de Tecnología Astronómica del Reino Unido, Real Observatorio de Edimburgo, Reino Unido); M. Reiter (Departamento de Física y Astronomía, Universidad de Rice, Estados Unidos); J. Henshaw (Instituto de Investigación de Astrofísica, Universidad John Moores de Liverpool, Reino Unido; Instituto Max Planck de Astronomía, Alemania); R. Kuiper (Facultad de Física, Universidad de Duisburg-Essen, Alemania); y A. Ginsburg (Departamento de Astronomía, Universidad de Florida, EE.UU.).

El Observatorio Europeo Austral (ESO), socio de ALMA en nombre de Europa, publicó el comunicado de prensa original.

El Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), una instalación astronómica internacional, es una asociación entre el Observatorio Europeo Austral (ESO), la Fundación Nacional de Ciencia de EE. UU. (NSF) y los Institutos Nacionales de Ciencias Naturales de Japón (NINS) en cooperación con la República de Chile. ALMA es financiado por ESO en representación de sus estados miembros, por NSF en cooperación con el Consejo Nacional de Investigaciones de Canadá (NRC) y el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología de Taiwán (NSTC), y por NINS en cooperación con la Academia Sinica (AS) de Taiwán y el Instituto de Ciencias Astronómicas y Espaciales de Corea del Sur (KASI).

La construcción y las operaciones de ALMA son conducidas por ESO en nombre de sus estados miembros; por el Observatorio Radioastronómico Nacional (NRAO), gestionado por Associated Universities, Inc. (AUI), en representación de Norteamérica; y por el Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ) en nombre de Asia del Este. El Joint ALMA Observatory (JAO) tiene a su cargo la dirección general y la gestión de la construcción, así como la puesta en marcha y las operaciones de ALMA.

Imágenes y Videos

Esta reproducción artística muestra el sistema HH 1177, que se encuentra en la Gran Nube de Magallanes, una galaxia vecina a la nuestra. El joven y masivo objeto estelar que brilla en el centro está captando materia de un disco polvoriento al mismo tiempo que expulsa materia a través de potentes chorros. Utilizando el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), un equipo de astrónomos y astrónomas logró detectar evidencias de la presencia de este disco mediante la observación de su rotación. Es la primera vez que se descubre, en otra galaxia, un disco alrededor de una estrella joven, el tipo de disco idéntico a los que forman planetas en nuestra propia galaxia. Crédito: ESO/M. Kornmesser
Con las capacidades combinadas del Very Large Telescope (VLT) de ESO y el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), se ha observado un disco alrededor de una joven estrella masiva en otra galaxia. Las observaciones del instrumento MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer, explorador espectroscópico de unidades múltiples), instalado en el VLT, a la izquierda, muestran la nube madre, LHA 120-N 180B, en la que se observó por primera vez este sistema, denominado HH 1177. La imagen del centro muestra los chorros que lo acompañan. La parte superior del chorro está ligeramente dirigida hacia nosotros y, por lo tanto, desplazada hacia el azul; el de abajo se aleja de nosotros y, por lo tanto, se desplaza hacia el rojo. Las observaciones de ALMA, a la derecha, revelaron el disco giratorio alrededor de la estrella, de manera similar, con lados que se acercan y se alejan de nosotros. Crédito: ESO/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/A. McLeod et al.
Este mosaico muestra, en su centro, una imagen real del joven sistema estelar HH 1177, en la Gran Nube de Magallanes, una galaxia vecina a la Vía Láctea. La imagen fue obtenida con el instrumento MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer, explorador espectroscópico de unidades múltiples), instalado en el Very Large Telescope (VLT) de ESO, y muestra los chorros lanzados desde la estrella. A continuación, el equipo utilizó el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), para encontrar evidencias de la presencia de un disco alrededor de la joven estrella. En el panel derecho se muestra una reproducción artística del sistema, que muestra tanto los chorros como el disco. Crédito: ESO/A. McLeod et al./M. Kornmesser
Esta deslumbrante región de formación de nuevas estrellas en la Gran Nube de Magallanes (LMC, por sus siglas en inglés) fue captada por el instrumento MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer), instalado en el Very Large Telescope de ESO. La relativamente pequeña cantidad de polvo existente en LMC y la precisa visión de MUSE han permitido obtener intrincados detalles de la región en luz visible. Crédito: ESO, A McLeod et al.
Esta deslumbrante región de formación de nuevas estrellas en la Gran Nube de Magallanes (LMC, por sus siglas en inglés) fue captada por el instrumento MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer), instalado en el Very Large Telescope de ESO. La relativamente pequeña cantidad de polvo existente en LMC y la precisa visión de MUSE han permitido obtener intrincados detalles de la región en luz visible.
La imagen es una composición a color hecha a partir de exposiciones del sondeo Digitized Sky Survey 2 y muestra la zona que rodea a LHA 120-N 180B, visible en el centro de la imagen. Crédito: ESO/Digitized Sky Survey 2. Acknowledgment: Davide De Martin
Este mapa muestra la ubicación de la región HII conocida como LHA 120-N 180B, en la constelación de Mensa (la Montaña de la Mesa). Mensa es la única constelación bautizada con el nombre de una característica geográfica de la Tierra: fue nombrada así por el astrónomo francés Nicolás Louis de Lacaille por haberla observado desde la Montaña de la Mesa, en el Cabo de Buena Esperanza (Sudáfrica). Este mapa incluye la mayoría de las estrellas visibles a simple vista bajo buenas condiciones, y se señala la región del cielo que se muestra en esta imagen. Crédito: ESO, IAU and Sky & Telescope

La recreación artística de esta animación muestra el sistema HH 1177, un objeto estelar joven y masivo ubicado en la Gran Nube de Magallanes, una galaxia vecina a la nuestra. Utilizando el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) un equipo de astrónomos y astrónomas logró detectar la presencia de un disco en HH 1177 observando su rotación, tal y como se muestra en la recreación artística. Es la primera vez que la comunidad astronómica encuentra, fuera de nuestra galaxia, un disco alrededor de una estrella joven, el tipo de disco idéntico a los que forman planetas en nuestra propia galaxia. La estrella que brilla en el centro está captando materia de un disco polvoriento y, al mismo tiempo, expulsa materia en forma de potentes chorros. Crédito: ESO/M. Kornmesser

Este video comienza con una vista amplia de la Vía Láctea, para luego acercarnos a la Gran Nube de Magallanes, situada a 160 000 años luz de distancia, hasta llegar al joven sistema estelar HH 1177, que se encuentra en su interior. Con el instrumento MUSE, instalado en el Very Large Telescope (VLT) de ESO, un equipo de astrónomos y astrónomas descubrió la presencia de un sistema de chorros procedente de una estrella joven y masiva. Utilizando el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), también se descubrió un disco giratorio, el primero fuera de nuestra propia galaxia. La reproducción artística del final, revela el sistema de acuerdo con estas observaciones. Crédito: ESO
Enlace al artículo científico acá.

ALMA revela proceso de reciclaje de gas cerca de un agujero negro supermasivo

Publicado el | por María Fernanda Durán

Un equipo científico internacional hizo un importante hallazgo tras observar con el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) el núcleo galáctico activo de la galaxia Circinus. El estudio, realizado a una resolución sin precedentes de cerca de 1 año luz, fue dirigida por Takuma Izumi, profesor asistente del Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ), y permitió revelar una intrincada danza de flujos de gas alrededor del agujero negro supermasivo de la galaxia, en la que intervienen fases de plasma, atómicas y moleculares. Además, el equipo logró observar en detalle el flujo de acreción que alimenta el agujero negro, impulsado por un mecanismo conocido como inestabilidad gravitacional, y descubrió, para su sorpresa, que no todo ese gas contribuye al crecimiento del agujero negro. En efecto, una parte significativa es expulsada en chorros moleculares o atómicos para luego regresar y ser nuevamente atraída hacia el agujero negro, en un ciclo continuo similar al de una fuente de agua. Este increíble hallazgo traza un nuevo camino hacia una comprensión exhaustiva de las dinámicas de crecimiento de los agujeros negros supermasivos.

En los centros de muchas galaxias masivas hay agujeros negros supermasivos, con masas que pueden superar en 1 millón de veces la masa del Sol. ¿Cómo se forman estos agujeros negros supermasivos? Uno de los mecanismos más importantes detectados en investigaciones anteriores es la acreción de gas, un fenómeno en que el gas de la galaxia anfitriona fluye hacia el agujero negro hospedado en su centro.

El gas que se acumula muy cerca de un agujero negro supermasivo alcanza grandes velocidades al ser atraído por la gravedad del astro. La intensa fricción entre las partículas de gas hace que el gas se caliente hasta alcanzar varios millones de grados y emita una luz brillante. Este fenómeno se conoce como núcleo galáctico activo, y su brillo puede llegar a superar el de todas las estrellas de la galaxia juntas. Lo curioso es que parte del gas que fluye hacia el agujero negro (el flujo de acreción) pareciera ser expulsado en un intenso chorro por efecto de la enorme energía generada por este núcleo galáctico activo.

Tanto los estudios teóricos como las observaciones realizadas a la fecha han proporcionado información detallada sobre los mecanismos de acreción de gas en el centro desde escalas galácticas de 100.000 años luz hasta escalas de unos cientos de años luz. Sin embargo, el fenómeno de acreción de gas en regiones mucho más reducidas, a algunas docenas de años luz del centro de una galaxia, era desconocido hasta ahora debido a la escala espacial tan pequeña que abarca. Para poder entender el crecimiento de los agujeros negros en términos cuantitativos, cabe medir la tasa de acreción y determinar la cantidad y los tipos de gas (plasma, gas atómico y gas molecular) que se expulsan en esos chorros a escalas tan pequeñas. Desafortunadamente, los estudios observacionales no han avanzado mucho en esa área hasta ahora.

Un equipo internacional de investigación encabezado por Takuma Izumi, profesor asistente del Observatorio Astronómico Nacional de Japón (quien se encontraba afiliado al observatorio y a la Universidad Metropolitana de Tokio cuando se llevó a cabo el estudio), alcanzó un hito sin precedentes a nivel mundial al medir cuantitativamente los flujos de gas y sus estructuras en todas las fases (de plasma, atómica y molecular) a una escala diminuta —de unos pocos años luz— alrededor de un agujero negro supermasivo usando el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). Las observaciones de gases multifase pueden ayudar a entender a cabalidad la distribución y la dinámica de la materia que rodea un agujero negro. En este estudio se observó la galaxia Circinus, que constituye un núcleo galáctico activo típico del Universo cercano, a una resolución de aproximadamente un año luz, la más alta lograda a la fecha en observaciones de gas multifase en un núcleo galáctico activo.

El equipo de investigación logró observar por primera vez el flujo de acreción hacia el agujero negro supermasivo dentro del disco de gas de alta densidad que se extiende a lo largo de varios años luz desde el centro de la galaxia. Identificar este flujo de acreción siempre había sido una tarea difícil debido a la escala diminuta de la región observada y los complejos movimientos del gas cerca del centro galáctico. Sin embargo, esta vez el equipo de investigación determinó con precisión dónde el gas molecular observado en primer plano absorbía la luz del brillante núcleo galáctico activo situado detrás. Esto fue posible gracias a las observaciones en alta resolución logradas con ALMA, que revelaron, tras un análisis detallado, que este material absorbente se aleja de nosotros. Y como dicho material se encuentra siempre entre el núcleo galáctico activo y nosotros, el equipo logró observar el flujo de acreción desplazándose en dirección del núcleo galáctico activo.

El equipo también logró dilucidar el mecanismo físico de la acreción de gas. El disco de gas genera una fuerza gravitacional tan intensa que no tiene cómo ser sostenida por la presión ejercida por el movimiento del disco. En este tipo de situación, el disco de gas suele colapsar por efecto de su propio peso y dar paso a estructuras complejas que son incapaces de mantener un movimiento estable en el centro galáctico, tras lo cual el gas fluye rápidamente hacia el agujero negro en el centro. ALMA permitió revelar este fenómeno físico, conocido como inestabilidad gravitacional, en el corazón de la galaxia.

El estudio contribuyó, asimismo, a mejorar considerablemente los conocimientos cuantitativos de los flujos de gas alrededor de los núcleos galácticos activos. La tasa de acreción del gas que fluye hacia el agujero negro puede calcularse a partir de la densidad del gas observado y la velocidad del flujo de acreción. Para sorpresa del equipo científico, dicha tasa resultó ser 30 veces superior a lo necesario para sostener la actividad en el núcleo galáctico activo. En otras palabras, la mayor parte del flujo de acreción a escala de 1 año luz alrededor del centro galáctico no contribuye al crecimiento del agujero negro. De ahí la pregunta: ¿adónde se fue todo el gas excedente? El estudio también permitió dilucidar este misterio mediante observaciones de alta sensibilidad de los gases en todas sus fases en los chorros del núcleo galáctico activo detectados por ALMA. Los análisis cuantitativos revelaron que la mayor parte del gas que fluye hacia el agujero negro es eyectada en chorros atómicos o moleculares. No obstante, al no ser lo suficientemente veloces, estos chorros no logran escapar a la fuerza gravitacional del agujero negro y terminan regresando al disco de gas. Allí, vuelven a formar un flujo de acreción hacia el agujero negro, en un fascinante fenómeno de reciclaje de gas en el centro galáctico similar al ciclo de una fuente de agua.

Takuma Izumi celebra: “Detectar flujos de acreción y chorros salientes en una región de unos pocos años luz alrededor de un agujero negro supermasivo en crecimiento, y en particular en un gas multifase, e incluso descifrar el mecanismo de acreción en sí son logros monumentales en la historia de la investigación de los agujeros negros supermasivos”. Y acerca de las perspectivas futuras, agrega: “Para entender a cabalidad el crecimiento de los agujeros negros supermasivos en la historia cósmica, tenemos que estudiar varios tipos de agujeros negros supermasivos distantes. Para eso, necesitamos realizar observaciones en alta resolución y de alta sensibilidad, y tenemos muchas esperanzas puestas en las observaciones futuras con ALMA y los grandes interferómetros de radio de la próxima generación”.

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Los resultados del estudio se consignaron en el artículo “Supermassive black hole feeding and feedback observed on sub-parsec scales” (‘Alimentación y retroalimentación de un agujero negro supermasivo observado en escalas de subparsecs’) de Takuma Izumi et al., publicado en la revista Science el 3 de noviembre de 2023 ((DOI: 10.1126/science.adf0569).

Esta investigación se financió con fondos de las Becas de Investigación Científica de ALMA NAOJ 2020-14A y 2022-21A, la Beca de Investigación ALMA Japón para el proyecto ALMA NAOJ código NAOJ-ALMA-271 y fondos de investigación de la Sociedad Japonesa para el Fomento de la Ciencia (JP20K14531, JP21H04496, JP17H06130, JP21K03632, JP19K03937, JP20K14529, JP20H00181, JP22H00158 y JP22H01268).

El Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ), socio de ALMA en representación de Asia del Este, publicó el comunicado de prensa original.

El Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), una instalación astronómica internacional, es una asociación de ESO, la Fundación Nacional de Ciencias de EE.UU. (NSF) y los Institutos Nacionales de Ciencias Naturales (NINS) de Japón en cooperación con la República de Chile. ALMA está financiado por ESO en nombre de sus Estados miembros, por NSF en cooperación con el Consejo Nacional de Investigación de Canadá (NRC) y el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (NSTC) en Taiwán y por NINS en cooperación con la Academia Sinica (AS) de Taiwán y el Instituto de Astronomía y Ciencias Espaciales de Corea (KASI).

La construcción y las operaciones de ALMA están lideradas por ESO en nombre de sus Estados miembros, por el Observatorio Nacional de Radioastronomía (NRAO), administrado por Associated Universities, Inc. (AUI) en nombre de América del Norte, y por el Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ) en nombre de Asia Oriental. El Joint ALMA Observatory (JAO) proporciona el liderazgo unificado y la gestión de la construcción, puesta en marcha y operación de ALMA.

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Las distribuciones del monóxido de carbono (CO, que refleja la presencia de gas molecular de densidad media), de carbono atómico (C, que refleja la presencia de gas atómico), de ácido cianhídrico (HCN, que refleja la presencia de gas molecular de alta densidad) y de línea de recombinación de hidrógeno (H36α; que refleja la presencia de gas ionizado) están representadas en rojo, azul, verde y rosado, respectivamente. En el centro se aprecia un núcleo galáctico activo. Esta galaxia es conocida por su estructura inclinada desde la zona externa hacia la región interna, donde la región central parece casi un disco de perfil. El denso disco de gas en el centro (en verde) tiene un tamaño de aproximadamente 6 años luz, y ha podido observarse gracias a la alta resolución de ALMA (como puede verse en la imagen ampliada). El chorro saliente de plasma es casi perpendicular al disco central. Créditos: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), T. Izumi et al.
Las distribuciones del monóxido de carbono (CO, que refleja la presencia de gas molecular de densidad media), de carbono atómico (C, que refleja la presencia de gas atómico), de ácido cianhídrico (HCN, que refleja la presencia de gas molecular de alta densidad) y de línea de recombinación de hidrógeno (H36α; que refleja la presencia de gas ionizado) están representadas en rojo, azul, verde y rosado, respectivamente. En el centro se aprecia un núcleo galáctico activo. Esta galaxia es conocida por su estructura inclinada desde la zona externa hacia la región interna, donde la región central parece casi un disco de perfil. El denso disco de gas en el centro (en verde) tiene un tamaño de aproximadamente 6 años luz, y ha podido observarse gracias a la alta resolución de ALMA (como puede verse en la imagen ampliada). El chorro saliente de plasma es casi perpendicular al disco central. Créditos: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), T. Izumi et al.
Ilustración que representa la distribución de medio interestelar en el núcleo galáctico activo de acuerdo con los resultados de esta observación. El gas molecular de alta densidad fluye de la galaxia hacia el agujero negro siguiendo el plano del disco. El material acumulado alrededor del agujero negro genera una gran cantidad de energía que destruye el gas molecular y lo devuelve a los estados atómico y de plasma. La mayor parte de estos gases multifase es expulsada en chorros proyectados por el núcleo (incluidos chorros de plasma hacia arriba del disco y chorros moleculares o atómicos principalmente diagonales). La mayoría de estos chorros regresarán al disco, en forma similar a los chorros de una fuente de agua. Créditos: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), T. Izumi et al.
Ilustración que representa la distribución del medio interestelar en el núcleo galáctico activo de acuerdo con los resultados de esta observación. El gas molecular de alta densidad fluye de la galaxia hacia el agujero negro siguiendo el plano del disco. El material acumulado alrededor del agujero negro genera una gran cantidad de energía que destruye el gas molecular y lo devuelve a los estados atómico y de plasma. La mayor parte de estos gases multifase es expulsada en chorros proyectados por el núcleo (incluidos chorros de plasma hacia arriba del disco y chorros moleculares o atómicos principalmente diagonales). La mayoría de estos chorros regresarán al disco, en forma similar a los chorros de una fuente de agua. Créditos: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), T. Izumi et al.

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