ALMA y MUSE detectan una fuente galáctica
Observaciones hechas con ALMA, junto con datos obtenidos con el espectrógrafo MUSE, instalado en el VLT de ESO, han revelado la existencia de una colosal fuente de gas molecular alimentado por un agujero negro en la galaxia más brillante del cúmulo Abell 2597. Es la primera vez que se observa en un sistema todo el ciclo galáctico de entrada y salida que alimenta a esta gigantesca fuente cósmica.
Imagen compuesta del cúmulo de galaxias Abell 2597 que muestra el flujo de gas en forma de fuente alimentado por el agujero negro supermasivo en la galaxia central. El amarillo es datos de ALMA que muestran gas frío. El rojo es información del instrumento MUSE en el Very Large Telescope de ESO que muestra el gas de hidrógeno caliente en la misma región. El azul-púrpura es el gas ionizado, caliente y extendido, como lo muestra el observatorio de rayos X Chandra. Los datos amarillos de ALMA muestran el material infal y los datos rojos de MUSE muestran el material lanzado en un gran pico por el agujero negro.
A tan solo mil millones de años luz, en el cercano cúmulo de galaxias conocido como Abell 2597, hay una gigantesca fuente galáctica. En el corazón de una galaxia distante se ha observado un agujero negro masivo bombeando un gran chorro de gas molecular frío hacia el espacio, que luego vuelve a caer sobre el agujero negro cual diluvio intergaláctico. La entrada y salida de materia de tamaña fuente cósmica nunca habían sido observadas juntas, y tienen su origen en el interior de la galaxia más brillante del cúmulo Abell 2597, a 100.000 años-luz.
Las observaciones de ALMA y los datos del espectrógrafo MUSE en el VLT de ESO han revelado una fuente colosal de gas molecular alimentada por un agujero negro en la galaxia más brillante del cúmulo de Abell 2597: la primera de su tipo detectada. La imagen es un compuesto de color realizado a partir de las exposiciones de Digitized Sky Survey 2 (DSS2), y muestra la región que rodea al grupo Abell 2597. El campo de visión es de aproximadamente 2.4 x 2.0 grados.
“Posiblemente, este sea el primer sistema en el cual encontramos evidencias claras de ambos flujos de gas molecular: el frío que va hacia el agujero negro y el que sale o se eleva desde los chorros que lanza el agujero negro“, explica Grant Tremblay, investigador del Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian y antiguo becario de ESO, que dirigió este estudio. “El agujero negro supermasivo del centro de esta galaxia gigante actúa como una bomba mecánica en una fuente“.
Tremblay y su equipo utilizaron ALMA para rastrear la posición y el movimiento de las moléculas de monóxido de carbono dentro de la nebulosa. Se descubrió que estas moléculas frías, con temperaturas tan bajas como 250–260° C bajo cero, caían hacia el agujero negro. El equipo también utilizó datos de MUSE, un instrumento del VLT (Very Large Telescope) de ESO, para estudiar el gas más caliente, lanzado fuera del agujero negro en forma de chorros.
“Aquí lo destacado es el análisis acoplado, muy detallado, de la fuente, utilizando datos de ALMA y MUSE“, explica Tremblay. “Las dos instalaciones combinadas ofrecen un resultado increíblemente potente“.
Esta tabla muestra la ubicación del campo de visión en el que reside Abell 2597: la ubicación del cúmulo de galaxias está marcada con un círculo rojo dentro de la constelación de Acuario (el portador de agua). Este mapa muestra la mayoría de las estrellas visibles a simple vista en buenas condiciones.
Unidos, estos dos conjuntos de datos forman una imagen completa del proceso; el gas frío cae hacia el agujero negro, encendiendo el agujero negro y provocando que este lance chorros rápidos de plasma incandescente hacia el vacío. Luego, estos chorros emergen del agujero negro formando una espectacular fuente galáctica. Sin esperanza de escapar de las garras gravitatorias de la galaxia, el plasma se enfría, se ralentiza y, finalmente, cae de nuevo hacia el agujero negro en forma de lluvia, donde el ciclo vuelve a empezar.
Esta observación sin precedentes podría arrojar luz sobre el ciclo de vida de las galaxias. El equipo especula que este proceso puede ser no sólo común, sino también esencial para comprender la formación de la galaxia. Aunque ya se habían detectado previamente tanto la entrada como la salida de gas molecular frío, esta es la primera vez que ambos fenómenos se han detectado dentro de un mismo sistema, y por lo tanto la primera evidencia de que forman parte del mismo gran proceso.
Abell 2597 se encuentra en la constelación de Acuario y se llama así por estar incluido en el Catálogo Abell de ricos cúmulos de galaxias. El catálogo también incluye cúmulos como el cúmulo de Fornax, el cúmulo de Hércules, o el cúmulo de Pandora.
