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    Nutrire un buco nero nucleare della galassia

    Un'immagine Hubble nel vicino infrarosso del luminoso, galassia a spirale barrata ESO320-G030. Le osservazioni all'infrarosso e la modellazione di oltre una dozzina di specie molecolari al suo centro rivelano massicci afflussi di gas verso una regione nucleare sottoposta a un'esplosione di formazione stellare e dominata da tre componenti, un piccolo nucleo caldo, un disco, e un involucro esterno. Credito:NASA/HST; Alonso-Herrero et al.

    Una barra galattica è la struttura approssimativamente lineare di stelle e gas che si estende attraverso le regioni interne di alcune galassie. La barra si estende da un braccio a spirale interno, in tutta la regione nucleare, a un braccio dall'altra parte. Trovato in circa la metà delle galassie a spirale, compresa la Via Lattea, si pensa che le barre convoglino grandi quantità di gas nelle regioni nucleari, con profonde conseguenze per la regione, tra cui esplosioni di formazione stellare e la rapida crescita del buco nero supermassiccio al centro. quasar, Per esempio, sono stati suggeriti come un risultato di questo tipo di attività. Infine, però, feedback da tali eventi energetici (supernovae, per esempio) termina l'afflusso e blocca la crescita del buco nero. Il modo in cui si formano ed evolvono le barre e gli afflussi di gas non è ben compreso - si pensa che le fusioni di galassie svolgano un ruolo - né lo sono le proprietà fisiche dei nuclei galattici che stanno ancora accumulando attivamente gas. Una seria difficoltà è che la polvere nel materiale denso attorno al nucleo è opaca alle radiazioni ottiche e, dipende in parte dalla geometria, possono oscurare le osservazioni. Le misurazioni della lunghezza d'onda a infrarossi e submillimetriche che possono sbirciare attraverso la polvere offrono il modo migliore per procedere.

    Il luminoso, la galassia barrata ESO 320-G030 è distante circa centocinquanta milioni di anni luce e non mostra segni di essere stata in una fusione, eppure questa galassia ha una barra lunga quasi sessantamila anni luce, così come una seconda barra circa dieci volte più piccola perpendicolare ad essa. Questa galassia mostra un'elevata attività di formazione stellare nella regione nucleare, ma nessuna chiara evidenza di un nucleo attivo, forse a causa dell'elevata estinzione. La galassia è anche vista con gas in entrata (e prove di deflussi simultanei), rendendolo un prototipo vicino di isolato, galassie in rapida evoluzione guidate dalle loro sbarre.

    CfA astronomi Eduardo Gonzalez-Alfonso, Matt Ashby, e Howard Smith ha condotto un programma di spettroscopia Herschel nel lontano infrarosso di questo oggetto accoppiato con osservazioni submillimetriche ALMA del gas. Modellando con cura le forme delle linee di assorbimento a infrarossi dell'acqua e molte delle sue variazioni ionizzate e isotopiche, con altre quindici specie molecolari tra cui ammoniaca, OH e NH, concludono che un'esplosione nucleare di circa venti masse solari di stelle all'anno è sostenuta dall'afflusso di gas con una vita breve (venti milioni di anni). Trovano prove di tre componenti strutturali:un involucro di circa cinquecento anni luce di diametro, un denso disco circumnucleare di circa centoventi anni luce di raggio, e un nucleo compatto o toro delle dimensioni di quaranta anni luce e caratterizzato dalla sua polvere molto calda. Questi tre componenti sono responsabili di circa il 70% della luminosità della galassia. Sebbene ESO 320-G030 sia un esempio eccezionale, essendo sia luminoso che vicino, i risultati suggeriscono che strutture nucleari complesse simili, con afflussi e deflussi, può essere comune nelle galassie luminose nell'universo più distante, comprese quelle durante la sua epoca più attiva di formazione stellare.


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