Burbujas supersónicas sopladas por agujeros negros regulan el tamaño

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Aparentemente, los agujeros negros pueden caminar y masticar chicle al mismo tiempo. El análisis de la formación de grandes burbujas de plasma formadas por agujeros negros supermasivos revela que la creación de las burbujas puede detener el crecimiento del agujero negro, así como frenar la formación de estrellas en galaxias elípticas.

Muchas galaxias (incluida nuestra propia Vía Láctea) contienen un agujero negro en el centro, que absorbe constantemente material de las regiones circundantes. A medida que el material se acerca al agujero negro, se agrupa, empujándose con otro material que es absorbido por el agujero negro y emitiendo energía. Este proceso impulsa los cuásares: chorros de emisiones de radio y luz emitidas al espacio.

Un equipo de astrónomos internacionales tomó imágenes de la galaxia elíptica M84 utilizando el observatorio de rayos X Chandra. M84 tiene exactamente un agujero negro, y en los extremos de cada uno de sus chorros se forman grandes cavidades de gas ionizado (plasma). Las burbujas miden 13,000 años luz de diámetro y se forman aproximadamente cada 10 millones de años.

El ciclo constante de burbujas que se soplan una dentro de la otra, luego "explotan" y liberan su energía para reducir la corriente de materia que fluye al agujero negro.

A medida que la burbuja exterior pierde su energía en el medio interestelar circundante y se dispersa, la siguiente burbuja se expande para tomar su lugar. La materia más fría que rodea un agujero negro (fuera del horizonte de eventos) se absorbe más fácilmente que la materia más cálida. De la misma manera que el calor aumenta en su casa, el gas caliente que rodea el agujero negro es más difícil de capturar, por lo que las burbujas ralentizan el crecimiento del agujero negro al desviar la materia y la energía de la que podría alimentarse.

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Y como si las burbujas de plasma de 13,000 años luz alrededor de un agujero negro no fueran lo suficientemente impresionantes, la transferencia de energía térmica en energía mecánica crea ondas de choque que viajan a velocidades hipersónicas que expanden las burbujas. ¡Intenta conseguir tu aparato de soplado de burbujas estándar para hacer eso!

La transferencia de energía al gas contenido en una galaxia elíptica podría limitar la cantidad de formación de estrellas allí, además de retrasar el crecimiento del agujero negro supermasivo. Las estrellas se forman a partir del polvo y el gas en el medio interestelar, y cuanto más caliente es el gas y el polvo, es menos probable que se acumule debido a la interacción gravitacional con el material circundante y la bola de nieve lo suficiente como para crear una estrella.

Los resultados se publicarán en la edición del 20 de octubre del Astrophysical Journal, y el artículo preimpreso se puede encontrar en Arxiv.

Fuente: Space.com

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