Concepción artística de una galaxia con un núcleo activo que impulsa chorros de material hacia afuera desde el centro de la galaxia. Crédito: Sophia Dagnello, NRAO / AUI / NSF
Los astrónomos que utilizan datos del VLA Sky Survey (VLASS) en curso han encontrado una serie de galaxias distantes con agujeros negros supermasivos en sus núcleos que han lanzado potentes chorros de material emisores de radio en las últimas dos décadas aproximadamente. Los científicos compararon los datos de VLASS con datos de una encuesta anterior que también utilizó Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) de la National Science Foundation para llegar a su conclusión.
“Encontramos galaxias que no mostraban evidencia de chorros antes, pero ahora muestran claros indicios de tener chorros jóvenes y compactos”, dijo la Dra. Kristina Nyland, quien es becaria postdoctoral de la NRC residente en el Laboratorio de Investigación Naval.
“Chorros como estos pueden afectar fuertemente el crecimiento y la evolución de sus galaxias, pero todavía no entendemos todos los detalles. La captura de aviones recién nacidos con encuestas como VLASS proporciona una medida del papel de los potentes chorros de radio en la configuración de la vida de las galaxias durante miles de millones de años ”, dijo Nyland.
Imágenes VLA de tres galaxias en el nuevo estudio, comparando lo que se vio en el primer estudio FIRST y el VLASS posterior. La emisión de radio brillante que aparece recientemente indica que las galaxias lanzaron nuevos chorros de material en algún momento entre las fechas de las dos observaciones. Crédito: Nyland et al .; Sophia Dagnello, NRAO / AUI / NSF.
VLASS es un proyecto que estudiará el cielo visible desde el VLA, aproximadamente el 80 por ciento de todo el cielo, tres veces durante siete años. Las observaciones comenzaron en 2017 y el primero de los tres escaneos ahora está completo. Nyland y sus colegas compararon los datos de este escaneo con los datos de la FIRST encuesta que utilizó el VLA para observar una porción más pequeña del cielo entre 1993 y 2011.
Encontraron alrededor de 2.000 objetos que aparecen en las imágenes de VLASS, pero no fueron detectados en la primera encuesta FIRST. De estos, seleccionaron 26 objetos que anteriormente se categorizaron como galaxias con núcleos activos, alimentados por agujeros negros supermasivos, mediante observaciones ópticas e infrarrojas. Las PRIMERAS observaciones de los 26 objetos se realizaron entre 1994 y 2001. Las observaciones VLASS se realizaron en 2019. Los intervalos entre las observaciones de los objetos oscilaron entre 18 y 25 años.
Eligieron 14 de estas galaxias para observaciones más detalladas con el VLA. Estas observaciones proporcionaron imágenes de mayor resolución y también se realizaron en múltiples frecuencias de radio para obtener una comprensión más completa de las características de los objetos.
Animación que compara imágenes como se ven en dos encuestas VLA, con años de diferencia. La emisión de radio que aparece recientemente indica que las galaxias lanzaron nuevos chorros de material en algún momento entre las dos observaciones. Crédito: Nyland et al .; Sophia Dagnello, NRAO / AUI / NSF
“Los datos de estas observaciones detalladas nos dicen que la causa más probable de la diferencia en el brillo de radio entre las observaciones FIRST y VLASS es que los ‘motores’ en los núcleos de estas galaxias han lanzado nuevos chorros desde que se hicieron las PRIMERAS observaciones, ”Explicó Dillon Dong, de Caltech.
Se sabe que los agujeros negros en los núcleos de las galaxias interactúan con las propias galaxias, y los dos evolucionan juntos. Los chorros lanzados desde las regiones cercanas a los agujeros negros pueden afectar la cantidad de formación de estrellas dentro de la galaxia.
“Los chorros de radio proporcionan laboratorios naturales para aprender sobre la física extrema de los agujeros negros supermasivos, cuya formación y crecimiento se cree que están intrínsecamente ligados a los de los centros de galaxias en los que residen”, dijo Pallavi Patil, de la Universidad de Virginia.
“Los jets tan jóvenes como los descubiertos en nuestro estudio pueden brindarnos una oportunidad única de obtener nuevos conocimientos sobre cómo funcionan estas interacciones entre los jets y su entorno”, dijo Nyland.
“VLASS ha demostrado ser una herramienta clave para descubrir tales chorros, y esperamos ansiosamente los resultados de sus próximas dos épocas de observación”, dijo Mark Lacy, del Observatorio Nacional de Radioastronomía.
Nyland y sus colegas planean realizar más estudios de las galaxias utilizando el Very Long Baseline Array (VLBA), el Observatorio de Rayos X Chandra y telescopios de luz visible e infrarrojos. Están informando sus resultados en el Diario astrofísico.
Referencia: “Quásares que han pasado de ser silenciosos a la radio a ruidosos a la radio en escalas de tiempo decenales revelados por VLASS y FIRST” por Kristina Nyland, Dillon Z. Dong, Pallavi Patil, Mark Lacy, Sjoert van Velzen, Amy E. Kimball, Sumit Sarbadhicary , Gregg Hallinan, Vivienne Baldassare, Tracy Clarke, Andy D. Goulding, Jenny E. Greene, Andrew Hughes, Namir Kassim, Magdalena Kunert-Bajraszewska, Thomas J. Maccarone, Kunal Mooley, Dipanjan Mukherjee, Wendy Peters, Leonid Petrov, Emil Polisensky , Wiphu Rujopakarn, Mark Whittle y Mattia Vaccari, aceptados, Diario astrofísico.
arXiv: 2011.08872
El Observatorio Nacional de Radioastronomía es una instalación de la National Science Foundation, operada bajo un acuerdo cooperativo por Associated Universities, Inc.
