Banda suave suavizada (0.5 - 1.2 keV) Imagen de Chandra de NGC 1600. Crédito: James Runge y Stephen A. Walker, 2021.

Utilizando el observatorio de rayos X Chandra de la NASA, astrónomos de la Universidad de Alabama en Huntsville han investigado la región central de la galaxia NGC 1600, centrándose en su agujero negro ultramasivo (UMBH). Los resultados del estudio, presentados en un artículo publicado el 11 de febrero sobre el servidor de preimpresión arXiv, arrojan más luz sobre las propiedades de este UMBH.

A una distancia de unos 150.000.000 de años luz de la Tierra, NGC 1600 es una galaxia elíptica en la constelación de Eridanus. Tiene una masa de alrededor de 1 billón de masas solares y, a pesar de que pertenece a un grupo relativamente pequeño de unas pocas galaxias, NGC 1600 alberga un agujero negro extremadamente masivo, con una masa estimada en 17 mil millones de masas solares.

Las propiedades de la UMBH en NGC 1600, especialmente su enorme masa y su proximidad relativamente cercana, lo convierten en un objetivo excelente para el cual se pueden obtener perfiles de temperatura y densidad resueltos espacialmente dentro del radio de Bondi, un radio calculado de la región alrededor de la galaxia a partir del cual es probable que el medio circundante sea atraído y acrecido. Por lo tanto, James Runge y Stephen A. Walker de la Universidad de Alabama decidieron emplear a Chandra para llevar a cabo dicho estudio.

"Usando nuevas observaciones profundas de Chandra junto con datos de archivo de Chandra de NGC 1600, hemos determinado los perfiles de temperatura y densidad dentro del radio de acreción de Bondi, hasta un radio de ∼0,16 kpc desde el agujero negro ultramasivo central", escribieron los investigadores en el papel.

El estudio analizó las propiedades del gas caliente dentro del radio de acreción de Bondi (estimado entre 1.240 y 1.760 años luz. Los investigadores detectaron dos componentes de temperatura estadísticamente significativos dentro de 9.780 años luz y encontraron que el perfil de temperatura aumenta muy levemente dentro del radio de Bondi.

Los hallazgos son sorprendentes, ya que contrastan con el aumento esperado de temperatura hacia el centro que uno esperaría de la acreción de Bondi clásica, lo que sugiere que la dinámica del gas no está siendo determinada por el agujero negro. Sin embargo, los astrónomos señalaron que existe la posibilidad de que la temperatura aumente en escalas menores a las que se pueden investigar.

Se calculó que la tasa de acumulación de masa en el radio de Bondi estaba en un nivel de aproximadamente 0,1-0,2 masas solares por año. Los investigadores encontraron que dentro del radio de Bondi, el perfil de densidad sigue una ley de potencia más plana de lo esperado para la acreción de Bondi clásica.

"El perfil de densidad sigue una relación ρ ∝ r−[0.61±0.13] relativamente poco profunda dentro del radio de Bondi, lo que sugiere que la tasa de acreción real en el agujero negro puede ser menor que la tasa de acreción de Bondi clásica", explicaron los astrónomos.

La investigación también encontró que la entropía calculada cae por debajo de un valor crítico de 30 keV cm² en 9.800 años luz, lo que es característico de los sistemas con inestabilidades térmicas.

Más información: Probing within the Bondi radius of the ultramassive black hole in NGC 1600, arXiv:2102.06216 [astro-ph.GA] arxiv.org/abs/2102.06216

Fuente: Science X Network