El corazón extremadamente caliente del quásar 3C273

La imagen de Chandra de 3C273 muestra nuevos detalles importantes en el chorro extremadamente poderoso que probablemente se origina a partir de gas que cae hacia un agujero negro supermasivo, pero que luego es redirigido por fuertes campos electromagnéticos. Esta imagen de Chandra ha permitido a los científicos, por primera vez, detectar un flujo continuo de rayos X en 3C273 desde el núcleo (arriba a la izquierda) hasta el chorro. Este descubrimiento puede revelar información sobre los procesos físicos que impulsan estos desconcertantes chorros de energía.

Imagen del observatorio de rayos X Chandra del cuásar 3C273. Su chorro extremadamente poderoso probablemente se origina a partir de gas que cae hacia un agujero negro supermasivo. Imagen víaChandra.


Al combinar señales grabadas de antenas de radio en la Tierra y en el espacio, creando efectivamente un telescopio de casi 8 diámetros terrestres en tamaño, los científicos, por primera vez, han podido observar la estructura fina en las regiones emisoras de radio del quásar 3C273. , que era elprimer cuásar conocidoy sigue siendo uno de los cuásares más brillantes conocidos. El resultado ha sido sorprendente, violando un límite superior de temperatura teórico. Yuri Kovalev del Instituto de Física Lebedev en Moscú, Rusia, comentó:

¡Medimos que la temperatura efectiva del núcleo del cuásar es superior a 10 billones de grados!


Este resultado es muy difícil de explicar con nuestro conocimiento actual de cómo irradian los chorros relativistas de los quásares.

Estos resultados fueronpublicadoel 16 de marzo de 2016 en elDiario astrofísico.

Una declaración del 29 de marzo del Instituto Max Planck explicó:

Los agujeros negros supermasivos, que contienen de millones a miles de millones de veces la masa de nuestro sol, residen en los centros de todas las galaxias masivas. Estos agujeros negros pueden impulsar poderosos chorros que emiten prodigiosamente, a menudo eclipsando a todas las estrellas en sus galaxias anfitrionas. Pero hay un límite en el brillo de estos chorros: cuando los electrones se calientan a más de 100 mil millones de grados, interactúan con su propia emisión para producir rayos X y rayos gamma y se enfrían rápidamente.




Pero,una vez másEl quasar 3C273 nos ha sorprendido, esta vez con una temperatura muy superior a la que se creía posible.

Para obtener estos nuevos resultados, el equipo internacional utilizó la misión espacialRadioAstron- un satélite en órbita terrestre, lanzado en 2011 - que emplea un radiotelescopio de 10 metros a bordo de un satélite ruso. RadioAstron es lo que los astrónomos llaman unInterferómetro tierra-espacio. En otras palabras, varios radiotelescopios de la Tierra están conectados a RadioAstron para obtener resultados que no son posibles con un solo instrumento. En este caso, los telescopios terrestres incluyeron el Telescopio Effelsberg de 100 metros, el Telescopio Green Bank de 110 metros, el Observatorio de Arecibo de 300 metros y el Very Large Array. Estos astrónomosdeclaracióndijo:

Operando juntos, estos observatorios proporcionan la resolución directa más alta jamás alcanzada en astronomía, miles de veces más fina que el telescopio espacial Hubble.

Las temperaturas increíblemente altas no fueron la única sorpresa de este estudio del cuásar 3C 273. El equipo de RadioAstron también descubrió un efecto que, según dijeron, nunca antes había visto en una fuente extragaláctica: la imagen de 3C 273 tiene una subestructura causada por los efectos de la observación. a través del material interestelar diluido de la Vía Láctea. Michael Johnson, del Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica (CfA), quien dirigió el estudio de dispersión, explicó:


Así como la llama de una vela distorsiona una imagen vista a través del aire caliente y turbulento sobre ella, el plasma turbulento de nuestra propia galaxia distorsiona imágenes de fuentes astrofísicas distantes, como los cuásares.

Estos objetos son tan compactos que nunca antes habíamos podido ver esta distorsión. La asombrosa resolución angular de RadioAstron nos brinda una nueva herramienta para comprender la física extrema cerca de los agujeros negros supermasivos centrales de galaxias distantes y el plasma difuso que impregna nuestra propia galaxia.

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En pocas palabras: los científicos combinaron radiotelescopios en la Tierra y con el radiotelescopio en órbita terrestre RadioAstro para descubrir que el famoso quásar 3C273 tiene una temperatura central superior a 10 billones de grados. Eso es mucho más caliente de lo que antes se creía posible.