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La respuesta está soplando en los vientos de agujeros negros

La respuesta está soplando en los vientos de agujeros negros

This plot of data from two space telescopes, NASA's NuSTAR and ESA's XMM-Newton determines for the first time the shape of ultra-fast winds from supermassive black holes, or quasars.
Esta trama de datos de dos telescopios espaciales, Telescopio Espectroscópico Nuclear matriz de la NASA (NuSTAR) y de la Agencia Espacial Europea (ESA) XMM-Newton determina por primera vez la forma de vientos ultra rápidos de agujeros negros super masivos o quásares. Los vientos soplan en todas las direcciones, de forma casi esférica, procedentes de ambos lados de una galaxia (sólo un lado se muestra aquí).

La trama muestra el brillo de la luz de rayos x de un Quásar extremadamente luminoso llamado PDS 456, con los rayos de energía más alta a la derecha. XMM-Newton ve menor energía en los Rayos X y NuSTAR, mayor. XMM Newton había observado previamente el Quásar extremadamente luminoso, llamado PDS 456, por cuenta propia en 2001. En ese momento, habían medido los Rayos X hasta un nivel de energía de 11 kiloelectron volts. De esos datos, los investigadores detectaron un chapuzón en la luz de Rayos X, llamada a una función de absorción (ver dip en trama). El dip es causado por átomos de hierro, que son llevadas por los vientos junto con otra materia, la absorción de la luz de Rayos X de una energía particular. Además, la función de absorción es ' blueshifted, "lo que significa que los vientos se están acelerando hacia nosotros (como el silbato de un tren pasando a frecuencias más altas como razas hacia usted).

En otras palabras, los datos de XMM-Newton de 2001 le habían dicho a investigadores que al menos algunos de los vientos soplaban hacia nosotros, pero no revelan si estos vientos se limitaban a una viga estrecha a lo largo de nuestra línea de visión, o soplaban en todas direcciones. Eso es porque el XMM-Newton había detectado sólo características de absorción, que por definición ocurren frente a una fuente de luz, en este caso, el Quasar. Para probar lo que estaba pasando en los lados del Quásar, los astrónomos debían encontrar otro tipo de función de una característica de la emisión. Estas ocurren cuando el hierro dispersa la luz de Rayos x en una energía particular en todas las direcciones, no sólo hacia el observador.

La entrada de NuSTAR a la escena de la astronomía de Rayos X, un Telescopio de Rayos X de alta energía que se puso en marcha en 2012. NuSTAR y XMM-Newton se unieron para observar simultáneamente PDS 456 en 2013 y 2014. Los resultados se muestran en este terreno. LOs datos de  NuSTAR se representan como círculos naranja y XMM-Newton como cuadrados azules. Los datos de NuSTAR revelan la línea de base del Quásar "continuum" ligero (véase gris línea)--o cómo sería el Quásar sin cualquier viento. Lo que destaca es la protuberancia a la izquierda de lo dips. Es una firma de emisión del hierro, la muestra testigo que el agujero negro sopla vientos a los lados y en todas las direcciones..
Supermassive black holes at the cores of galaxies blast radiation and ultra-fast winds outward, as illustrated in this artist's conception based on NASA's NuSTAR and ESA's XMM-Newton telescopes.
Image credit: NASA/JPL-Caltech

XMM-Newton podría haber visto la función de emisión antes, pero la función no pudo ser identificada hasta que NuSTAR había aclarada la luz del Quasar de línea de base. Por ejemplo, habían los vientos de Rayos X se ha limitado a una viga, NuSTAR habría visto más brillo en el extremo superior del espectro de Rayos X, y no habría habido ninguna característica de emisión de hierro.

Los resultados demuestran que, en algunos casos, dos telescopios son mejores que uno para resolver problemas difíciles. Mediante la observación de toda la gama de energía de Rayos X, los astrónomos fueron capaces de obtener una imagen más completa de lo que está sucediendo alrededor de la Quasar.

Centro de operaciones de la misión de NuSTAR es en UC Berkeley, con el ASI proporciona su estación ecuatorial de la tierra ubicadas en Malindi, Kenia. Programa de extensión de la misión se basa en la Universidad Estatal de Sonoma, Parque de Rohnert, California. Programa de explorador de la NASA es administrado por Goddard. JPL es administrado por Caltech para la NASA.

Image credit: NASA/JPL-Caltech/Keele Univ.

Traducción y Compaginación : El Quelonio VoladorImage credit: NASA/JPL-Caltech/Keele Univ.

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