INTENSO DESTELLO DEL AGUJERO NEGRO DE LA VÍA LÁCTEA ILUMINÓ GAS LEJOS DE NUESTRA GALAXIA.

Un estallido enorme desde la vecindad del agujero negro central de la Vía Láctea envió conos de radiación ultravioleta por encima y por debajo del plano de la galaxia y hacia el espacio. El cono de radiación que salió del polo sur de la Vía Láctea iluminó una enorme estructura de gas en forma de cinta llamada Corriente de Magallanes. Este vasto tren de gas recorre las dos galaxias satelitales prominentes de la Vía Láctea: la Gran Nube de Magallanes (LMC) y su compañera, la Pequeña Nube de Magallanes (SMC). Los astrónomos estudiaron líneas de visión para los cuásares muy por detrás de la Corriente de Magallanes y detrás de otra característica llamada El Brazo Principal, un “brazo” gaseoso hecho jirones y triturado que precede al LMC y al SMC en su órbita alrededor de la Vía Láctea. 
A diferencia de la Corriente de Magallanes, el Brazo principal no mostró evidencia de estar iluminado por la bengala. El mismo evento también «eructó» plasma caliente que ahora se eleva en lóbulos a unos 30,000 años luz por encima y por debajo del plano de nuestra galaxia.
Créditos: NASAESA y L. Hustak ( STScI).

Resumen

EXPLOSIÓN CATACLÍSMICA SENTIDA A 200,000 AÑOS LUZ DE DISTANCIA.

Hace unos 3,5 millones de años, nuestros ancestros homínidos distantes podrían haber notado un misterioso punto brillante a lo largo del arco de la Vía Láctea llena de estrellas. Hoy sabemos que esto habría sido evidencia de una tremenda explosión alrededor de un agujero negro que sacudió el centro de nuestra galaxia. Los científicos que usan el Hubble ahora ven las secuelas de ese enorme destello de luz que salió del centro de nuestra galaxia en ese entonces. Iluminaba una enorme cola de gas en forma de cinta que orbitaba la Vía Láctea. Llamada la Corriente de Magallanes, este largo sendero se encuentra lejos de nuestra galaxia, a una distancia promedio de 200,000 años luz. Como una estela de avión, se extiende desde las galaxias enanas vecinas llamadas Nubes de Magallanes Grande y Pequeña. Los investigadores hicieron cuidadosas mediciones ultravioletas de los cuásares distantes detrás de la Corriente de Magallanes.

Hace unos 3,5 millones de años, el agujero negro supermasivo en el centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea, desató una enorme explosión de energía. Nuestros ancestros primitivos, ya en pie en las llanuras africanas, probablemente habrían presenciado esta llamarada como un resplandor fantasmal en lo alto de la constelación de Sagitario. Pudo haber persistido durante 1 millón de años.

Ahora, eones después, los astrónomos están utilizando las capacidades únicas del Telescopio Espacial Hubble de NASA / ESA para descubrir aún más pistas sobre esta explosión cataclísmica. Mirando hacia las afueras de nuestra galaxia, descubrieron que la luz de la explosión del agujero negro llegaba tan lejos en el espacio que iluminaba un vasto tren de gas que seguía las dos galaxias satélite prominentes de la Vía Láctea: la Gran Nube de Magallanes (LMC) y su compañera, la Pequeña Nube de Magallanes (SMC).

La explosión del agujero negro probablemente fue causada por una gran nube de hidrógeno de hasta 100,000 veces la masa del Sol que cayó sobre el disco de material que giraba cerca del agujero negro central. El estallido resultante envió conos de ampollas de radiación ultravioleta por encima y por debajo del plano de la galaxia y profundamente en el espacio.

El cono de radiación que salió del polo sur de la Vía Láctea iluminó una enorme estructura de gas en forma de cinta llamada Corriente de Magallanes. El destello iluminó una parte de la corriente, ionizando su hidrógeno (suficiente para producir 100 millones de soles) al despojar a los átomos de sus electrones.

«El destello fue tan poderoso que iluminó la corriente como un árbol de Navidad, ¡fue un evento catastrófico!» dijo el Investigador Principal Andrew Fox del Space Telescope Science Institute (STScI) en Baltimore, Maryland. «Esto nos muestra que las diferentes regiones de la galaxia están vinculadas: lo que sucede en el centro galáctico hace una diferencia con respecto a lo que sucede en la Corriente de Magallanes. Estamos aprendiendo cómo el agujero negro impacta la galaxia y su entorno».

El equipo de Fox utilizó las capacidades ultravioletas de Hubble para explorar la corriente mediante el uso de cuásares de fondo, los núcleos brillantes de galaxias lejanas y activas, como fuentes de luz. El espectrógrafo de orígenes cósmicos del Hubble puede ver las huellas digitales de los átomos ionizados en la luz ultravioleta de los cuásares. Los astrónomos estudiaron las líneas de visión de 21 cuásares muy por detrás de la Corriente de Magellanes y 10 detrás de otra característica llamada Brazo Conductor (Leading Arm), un «brazo» gaseoso hecho jirones y destrozado que precede a la LMC y SMC en su órbita alrededor de la Vía Láctea.

«Cuando la luz del cuásar pasa a través del gas que nos interesa, parte de la luz en longitudes de onda específicas es absorbida por los átomos en la nube», dijo Elaine Frazer, de STScI, quien analizó las líneas de visión y descubrió nuevas tendencias en los datos. . «Cuando observamos el espectro de luz del cuásar en longitudes de onda específicas, vemos evidencia de absorción de luz que no veríamos si la luz no hubiera pasado a través de la nube. De esto, podemos sacar conclusiones sobre el gas en sí».

El equipo encontró evidencia de que los iones habían sido creados en la Corriente de Magallanes por un destello energético. El estallido fue tan poderoso que iluminó la corriente, a pesar de que esta estructura está a unos 200,000 años luz del centro galáctico.

A diferencia de la Corriente de Magallanes, el Brazo Conductor no mostró evidencia de estar iluminado por la bengala. Eso tiene sentido, porque el Brazo Conductor no se encuentra justo debajo del polo galáctico sur, por lo que no se bañó con la radiación del estallido.

El mismo evento que causó la erupción de la radiación también «eructó» plasma caliente que ahora se eleva a unos 30,000 años luz por encima y por debajo del plano de nuestra galaxia. Estas burbujas invisibles, que pesan el equivalente a millones de soles, se llaman las burbujas de Fermi. Su enérgico brillo de rayos gamma fue descubierto en 2010 por el telescopio espacial de rayos gamma Fermi de la NASA. En 2015 , Fox usó la espectroscopía ultravioleta del Hubble para medir la velocidad de expansión y la composición de los lóbulos.

Ahora su equipo logró extender el alcance del Hubble más allá de las burbujas. «Siempre pensamos que las Burbujas de Fermi y la Corriente de Magallanes estaban separadas y no relacionadas entre sí y haciendo sus propias cosas en diferentes partes del halo de la galaxia», dijo Fox. «Ahora vemos que el mismo destello poderoso del agujero negro central de nuestra galaxia ha jugado un papel importante en ambos».

Esta investigación fue posible solo debido a la capacidad ultravioleta única del Hubble. Debido a los efectos de filtrado de la atmósfera de la Tierra, la luz ultravioleta no se puede estudiar desde el suelo. «Es una región muy rica del espectro electromagnético: hay muchas características que se pueden medir en el ultravioleta», explicó Fox. «Si trabajas en el óptico y el infrarrojo, no puedes verlos. Es por eso que tenemos que ir al espacio para hacer esto. Para este tipo de trabajo, Hubble es el único juego en la ciudad».

Los hallazgos , que se publicarán en Astrophysical Journal , se presentarán durante una conferencia de prensa el 2 de junio en la 236ª reunión de la American Astronomical Society , que se llevará a cabo virtualmente este año.

El telescopio espacial Hubble es un proyecto de cooperación internacional entre la NASA y la ESA (Agencia Espacial Europea). El Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, administra el telescopio. El Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial (STScI) en Baltimore, Maryland, lleva a cabo operaciones científicas del Hubble. STScI es operado para la NASA por la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía, en Washington, DC.

Fuente: NASA/Hubblesite.

Artículo original: «INTENSE FLASH FROM MILKY WAY’S BLACK HOLE ILLUMINATED GAS FAR OUTSIDE OF OUR GALAXY«. Elaine Frazer / Andrew Fox. Release ID: 2020-33, June 02, 2020. 

Material relacionado:

Sobre el origen de la Corriente de Gas de Magallanes.

Estas imágenes complementarias muestran vistas amplias y de primer plano de una larga cinta de gas llamada Corriente de Magallanes, que se extiende casi a la mitad de nuestra galaxia, la Vía Láctea.
En la imagen combinada de radio y luz visible en la parte superior, la corriente gaseosa se muestra en rosa. Las observaciones de radio, tomadas de la encuesta Leiden-Argentina-Bonn (LAB), se han combinado con vistas de luz visible desde el Mellinger All-Sky Panorama. La Vía Láctea es la banda azul claro en el centro de la imagen. 
Los grupos marrones son nubes de polvo interestelar en nuestra galaxia. 
Las Nubes de Magallanes, galaxias satélite de la Vía Láctea, son las regiones blancas en la parte inferior derecha. Más información.
CRÉDITOS: Imagen de radio / luz visible: David L. Nidever et al., NRAO / AUI / NSF y A. Mellinger, LAB Survey, Observatorio Parkes, Observatorio Westerbork y Observatorio Arecibo; Imagen de radio: LAB Survey.

Las Nubes de Magallanes, dos galaxias enanas que orbitan la Vía Láctea, están a la cabeza de la corriente gaseosa. Desde el descubrimiento de la corriente por radio telescopios a principios de la década de 1970, los astrónomos se han preguntado si el gas proviene de una o de las dos galaxias satélite. Ahora, nuevas observaciones del Hubble revelan que la mayor parte del gas se eliminó de la Pequeña Nube de Magallanes hace unos 2 mil millones de años, y una segunda región de la corriente se originó más recientemente de la Gran Nube de Magallanes:

Sobre el origen de la Corriente de gas Conductora.

Este es un mosaico fotográfico de una vista de borde de la galaxia de la Vía Láctea, mirando hacia la protuberancia central.  Se superponen en él imágenes de radiotelescopio, de color rosa, de la Corriente de Magallanes estirada y en forma de arco debajo del plano de la galaxia y el Brazo principal fragmentado y triturado que cruza el plano de la galaxia y se extiende por encima de él. 
Estas nubes de gas se están separando gravitacionalmente como un caramelo de las Nubes de Magallanes Pequeña y Grande, galaxias satélite de nuestra Vía Láctea, que aparecen como grupos brillantes dentro del gas. Para estudiar el origen del Brazo Conductor, se utilizó el espectro de 3 cuásares (puntos blancos A,B,C en la figura de arriba) que se muestran en la parte inferior de la figura. El equipo descubrió que el gas coincide con el contenido en la Pequeña Nube de Magallanes. Más información.
Créditos: Ilustración: D. Nidever et al., NRAO / AUI / NSF y A. Mellinger, Encuesta Leiden-Argentina-Bonn (LAB), Observatorio Parkes, Observatorio Westerbork, Observatorio Arecibo y A. Feild (STScI).

En un tira y afloja cósmico entre dos galaxias enanas que orbitan la Vía Láctea, el telescopio espacial Hubble de la NASA pudo ver quién está ganando. Los jugadores son las Nubes de Magallanes Grande y Pequeña, y cuando se tiran gravitacionalmente entre sí, una de ellas ha extraído una gran cantidad de gas de su compañera. La Vía Láctea está devorando este gas fragmentado , llamado Brazo Conductor, y está alimentando un nuevo nacimiento de estrellas en nuestra galaxia. Pero, ¿cuál galaxia enana está extrayéndolo y de quién es el gas extraído? Los científicos utilizaron la visión ultravioleta de Hubble para analizar químicamente el gas en el Brazo Conductor y determinar su origen. Después de años de debate, ahora tenemos la respuesta a este misterio:

Sobre la dinámica de las Nubes de Magallanes y la pérdida de gas de la Nube Menor.

Un nuevo instrumento, el  Australian Square Kilometer Array Pathfinder (ASKAP)  de la Organización de Investigación Científica e Industrial de la Commonwealth (CSIRO) , que contiene 36 antenas de radio cuyos datos se combinan en una sola imagen de campo amplio del cielo. Los investigadores han utilizado la matriz ASKAP para obtener imágenes de la Pequeña Nube de Magallanes (SMC), una de las pequeñas galaxias satélite de la Vía Láctea, con tres veces más detalles que nunca. La nueva vista les ha permitido ver que la pequeña galaxia está perdiendo rápidamente hidrógeno, y con ella, su capacidad de formar nuevas estrellas. El siguiente artículo lo presenta.

Las Grande y la Pequeñas Nubes de Magallanes son galaxias enanas y satélites de la Vía Láctea. El Puente de Magallanes es una «niebla» de gas hidrógeno que conecta las dos galaxias pequeñas, mientras que la Corriente de Magallanes fluye detrás de ellas y casi rodea la Vía Láctea. Aunque alguna vez se pensó que las galaxias estaban en una órbita elíptica cerrada (roja) alrededor de la Vía Láctea, los astrónomos descubrieron recientemente que están en una órbita parabólica (azul) acercándolas a nuestra galaxia tal vez por primera vez.
Crédito: Astronomy Magazine / Roen Kelly, Gurtina Besla

Las Nubes de Magallanes, dos galaxias enanas cercanas fácilmente visibles a simple vista en el hemisferio sur, son clave para comprender la dinámica y la evolución del Grupo Local de galaxias. ¿Puede una mirada en profundidad a las regiones exteriores de estas galaxias ayudarnos a dar sentido a su complicado historial de interacción?:

Un mapa de la densidad de las estrellas antiguas que rodean las Nubes de Magallanes revela estructuras extendidas al norte y al sur de la LMC (Nube Mayor), mientras que las regiones occidentales de la galaxia (a la derecha) están truncadas. 
Crédito: Adaptado de Mackey et al. 2018.

Cúmulos Globulares y Galaxias Satélites de la Vía Láctea:

Nuestra galaxia es anfitriona de un número de compañeros, que están ligados gravitacionalmente a ella y que son sistemas estelares por derecho propio. Ellos incluyen una población de cerca de 150 Cúmulos Globulares y unas 30 Galaxias Enanas satélites, según lo explica el siguiente artículo que además contiene un link a una aplicación interactiva en 3D de la Vía Láctea, su sistema de cúmulos globulares y sus galaxias satélites enanas:

El papel de la Vía Láctea como secuestradora de galaxias que orbitaban a su vecinaLa Gran Nube de Magallanes:

Agrandar imagenLa Vía Láctea reconstruida a partir de los datos de Gaia DR2, destacando la ubicación de casi 90 satélites de la Vía Láctea: cúmulos globulares (en azul) y galaxias enanas (en rojo) con anotaciones. Los arcos que se muestran junto con cada satélite muestran las trayectorias de los objetos, y más específicamente el camino que toman estos objetos en los próximos 10 millones de años para los cúmulos globulares (en azul) y en los próximos 100 millones de años para las galaxias enanas (en rojo ). Más información
Crédito: ESA / GAIA / Imagen creada por Maarten Breddels.

Más de 50 galaxias satélites descubiertas orbitan nuestra propia galaxia, la Vía Láctea. La más grande de ellas es la Gran Nube de Magallanes, o LMC, una gran galaxia enana que se asemeja a una tenue nube en el cielo nocturno del Hemisferio Sur.

Un equipo de astrónomos, descubrió que varias de las galaxias pequeñas o «enanas» que orbitan alrededor de la Vía Láctea probablemente fueron robadas de la LMC, incluidas varias enanas ultrafinas, pero también relativamente brillantes y galaxias satélites bien conocidas, como Carina y Fornax.

El siguiente artículo lo presenta:

Curiosidades:

Lluvia de gas intergaláctico sobre un agujero negro supermasivo.

El parte meteorológico cósmico, como se ilustra en esta concepción artística, pronostica una condensación de nubes de gas molecular frío alrededor del cúmulo de galaxias más brillante, Abell 2597. Las nubes se condensan a partir del gas caliente e ionizado que ocupa el espacio entre las galaxias de este cúmulo. Nuevos datos de ALMA muestran que la “lluvia” de estas nubes se precipita sobre una galaxia, cayendo hacia el agujero negro supermasivo situado en su centro.    
 Crédito: NRAO/AUI/NSF; Dana Berry/SkyWorks; ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)

Un equipo internacional de astrónomos, utilizando el observatorio ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) ha sido testigo de un evento de meteorología cósmica que nunca se había visto antes: un grupo de imponentes nubes de gas intergaláctico, lloviendo sobre el agujero negro supermasivo situado en el centro de una enorme galaxia que se encuentra a mil millones de años luz de la Tierra:

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