Astrónomos miden llamaradas sorprendentes desde el Centro Galáctico

Una vista de longitud de onda múltiple del campo alrededor del centro galáctico de la Vía Láctea visto desde los rayos X (azul) a través del infrarrojo (rojo). Los astrónomos han medido eventos de quema en múltiples longitudes de onda provenientes del agujero negro supermasivo en el centro. Rayos X: NASA / CXC / UMass / D. Wang et al .; Óptico: NASA / ESA / STScI / D.Wang et al .; IR: NASA / JPL-Caltech / SSC / S.Stolovy

Sagitario A * (Sgr A *), el agujero negro supermasivo en el centro de nuestra Galaxia, la Vía Láctea, está 100 veces más cerca de nosotros que cualquier otro SMBH (agujero negro supermasivo) y, por lo tanto, es un candidato ideal para los estudios de cómo la materia se irradia a medida que se acrecienta en los agujeros negros. Se ha observado SgrA * durante décadas y se han notificado rápidas fluctuaciones de los rayos X a las longitudes de onda del infrarrojo cercano (el polvo intermedio reduce las señales de luz óptica en un factor de más de un billón) y en las longitudes de onda submilimétricas y de radio. Modelar los mecanismos de variabilidad de la luz es un desafío directo para nuestra comprensión de la acreción en los SMBH, pero se piensa que las correlaciones entre la temporización de destellos en diferentes longitudes de onda podrían revelar información sobre la estructura espacial, por ejemplo, si el material más caliente se ubica en una zona más cercana al agujero negro. Una de las principales barreras para el progreso es la escasez de observaciones simultáneas de longitud de onda múltiple. 

Los astrónomos de CfA, Giovanni Fazio, Joe Hora, Steve Willner, Matt Ashby, Mark Gurwell y Howard Smith y un equipo de colegas llevaron a cabo una serie de campañas de monitorización de longitud de onda múltiple que incluyeron la cámara IRAC a bordo del Telescopio Espacial Spitzer y el Observatorio de Rayos X Chandra como así como el telescopio Keck terrestre y el Submillimeter Array. Spitzer pudo monitorear las fluctuaciones de los agujeros negros de manera continua durante 23,4 horas durante cada sesión, algo que ningún observatorio con base en tierra es capaz de hacer, y algo que permite a los científicos detectar tendencias lentas (a diferencia de las explosiones cortas). 

El modelado computacional de la emisión de la proximidad de un agujero negro es una tarea compleja que, entre otras cosas, requiere simular cómo se acumula el material, cómo se calienta y se irradia, y (dado que todo esto sucede cerca de un agujero negro posiblemente giratorio) como la relatividad general predice de que manera la radiación aparecerá ante observadores distantes. Los teóricos sospechan que la emisión de longitud de onda más corta surge más cerca y la emisión más fría, mientras que la primera se produce primero y la segunda posteriormente. Por lo tanto, una demora de tiempo podría reflejar la distancia entre estas zonas, y de hecho conjuntos de observaciones previas, algunas de este mismo equipo, sí encontraron evidencia de que una llamarada caliente e infrarroja anterior precedió a las llamaradas submilimétricas observadas por la SMA. En su nuevo artículo, los científicos informan sobre dos brotes que aparentemente violan estos y otros patrones previos: el primer evento ocurrió simultáneamente en todas las longitudes de onda; en el segundo caso, las llamaradas de rayos X, infrarrojo cercano y submilimétricas se encendieron con una hora de diferencia entre sí, no de forma simultánea, pero aun así inesperadamente cerca. Las nuevas observaciones se ampliarán con futuras campañas simultáneas, y ayudarán a los teóricos a refinar su conjunto todavía bastante especulativo de opciones. 

Publicación: “Curvas de luz de longitud de onda múltiple de dos destellos de Sagitario A * Destellos”, GG Fazio, JL Hora, G. Witzel, SP Willner, MLN Ashby, F. Baganoff, E. Becklin, S. Carey, D. Haggard, C. Gammie , A. Ghez, MA Gurwell, J. Ingalls, D. Marrone, MR Morris y HA Smith, The Astrophysical Journal; 864, 58, 2018 . 

Fuente: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics,