Durante más de un siglo, los astrónomos se han maravillado del brillante chorro de la materia que explota desde el corazón de la gigante Galaxy M87.
Ahora, el Telescopio espacial James Webb (JWST) ha proporcionado la vista infrarroja más clara de esta potencia cósmica, revelando nuevos detalles sobre el jet negro impulsado por los agujeros e incluso viendo su esquiva gemela en la dirección opuesta.
En la nueva imagen de JWST, el jet aparece como una luminosa cinta rosa que se despliega en un telón de fondo violeta brumoso. La corriente de partículas cargadas dispara unos pocos miles de años luz de la luz de M87 agujero negro. Los nudos brillantes brillan a lo largo de su longitud, rastreando donde las partículas se aceleran a velocidades cercanas a la luz.
Y, por primera vez en luz infrarroja, Webb ha capturado el débil contrajón a unos 6,000 años luz del agujero negro, una característica muy débil y difícil de detectar porque se está alejando de nosotros a una velocidad cercana a la luz, lo que hace que su luz parezca más tenue.
M87, ubicado a unos 55 millones de años luz de la Tierra y anotado por Charles Messier en el siglo XVIII, es uno de los más estudiados galaxias en el cielo. En su núcleo se encuentra un agujero negro supermasivo, llamado M87*, hecho famoso en 2019 como el primero que la humanidad alguna vez fotografió directamente. Este agujero negro alimenta el chorro colosal, que sirve como un laboratorio natural para algunos de el universoLa física más extrema.
Utilizando el instrumento de cámara infrarroja cercana (NIRCAM) de Webb, un equipo dirigido por Jan Röder del Instituto de Astrofísica de Andalucía en España fotografió el avión en cuatro bandas infrarrojas. Para aislar el avión, los investigadores restaron cuidadosamente la luz de las estrellas, el polvo y las galaxias de fondo, dejando atrás el retrato infrarrojo más detallado de la salida de M87 jamás reunida, según un papel El equipo publicó la semana pasada en la revista Astronomy and Astrophysics.
Más cerca del núcleo de la galaxia, el jet toma una forma helicoidal. Una característica de movimiento lento denominado «Knot L» es visible en la instantánea de JWST, junto con una región más brillante llamada HST-1 que es conocida por su movimiento rápido y aparentemente superluminal. La visión nítida de Webb muestra que HST-1 se divide en dos subestructuras distintas con diferentes propiedades de emisión, que es evidencia de choques y dinámica de partículas compleja cerca del agujero negro, señala el estudio.
Más lejos, el contrajón de unos 6,000 años luz del agujero negro aparece como dos filamentos conectados por un punto de acceso, formando una débil forma de C que es consistente con las observaciones de radio, señalan los investigadores en el estudio.
Los nuevos datos confirman que el chorro brilla a través de la radiación sincrotrón, luz emitida por partículas cargadas en espiral a través de campos magnéticos. Al medir las diferencias sutiles en el color a través de las bandas infrarrojas, el equipo rastreó cómo las partículas se aceleran, se enfrían y giran a lo largo del chorro, según el estudio.
Los chorros como los M87 son laboratorios naturales para física extrema, impulsados por agujeros negros supermasivos y capaz de acelerar partículas a energías mucho más allá de cualquier cosa lograda en la tierra. Comprenderlos ayuda a los astrónomos a investigar cómo los agujeros negros influyen en sus galaxias anfitrionas, regulando la formación de estrellas y la propagación de la materia y la energía en el espacio intergaláctico.
