L'immagine composita in banda radio di Arp 187 ottenuta dai telescopi VLA e ALMA (blu:VLA 4.86 GHz, verde:VLA 8,44 GHz, rosso:ALMA 133 GHz). L'immagine mostra chiari lobi jet bimodali, ma il nucleo centrale (centro dell'immagine) è scuro/non rilevabile. Attestazione:ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Ichikawa et al.
I buchi neri supermassicci (SMBH) occupano il centro delle galassie, con masse che vanno da un milione a 10 miliardi di masse solari. Alcuni SMBH sono in una fase brillante chiamata nuclei galattici attivi (AGN).
Gli AGN alla fine si esauriranno poiché esiste un limite di massa massimo per le SMBH; gli scienziati hanno da tempo meditato su quando ciò accadrà.
Kohei Ichikawa della Tohoku University e il suo gruppo di ricerca potrebbero aver scoperto per caso un AGN verso la fine della sua vita dopo aver catturato un segnale AGN dalla galassia Arp 187.
Osservando le immagini radio nella galassia utilizzando due osservatori astronomici, l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) e il Very Large Array (VLA), hanno trovato un lobo a getto, un segno distintivo di AGN.
Però, non notarono alcun segnale dal nucleo, indicando che l'attività AGN potrebbe essere già silenziosa.
Dopo un'ulteriore analisi dei dati multi-lunghezza d'onda, hanno scoperto che tutti gli indicatori AGN su piccola scala sono silenziosi, mentre quelli di grandi dimensioni erano luminosi. Questo perché l'AGN è stato recentemente spento negli ultimi 3, 000 anni.
Una volta che un AGN muore, le caratteristiche AGN su scala più piccola diventano deboli perché anche ulteriori forniture di fotoni si arrestano. Ma la regione del gas ionizzato su larga scala è ancora visibile poiché impiegano circa 3000 anni prima che i fotoni arrivino al confine della regione. L'osservazione dell'attività AGN passata è nota come eco di luce.
Un'immagine a raggi X (8-24 keV) di Arp 187 ottenuta dal satellite a raggi X della NASA NuSTAR. Il cerchio nero mostra la posizione di Arp 187, mostrando una mancata rilevazione. Credito:Ichikawa et al.
"Abbiamo usato il satellite a raggi X della NASA NuSTAR, lo strumento migliore per osservare l'attuale attività dell'AGN, " ha detto Ichikawa. "Consente il non rilevamento, così siamo stati in grado di scoprire che il nucleo è completamente morto".
I risultati indicano che la disattivazione dell'AGN avviene entro una scala temporale di 3000 anni, e il nucleo diventa oltre 1000 volte più debole negli ultimi 3000 anni.
La differenza osservativa tra un AGN standard (a sinistra) e un AGN morente (a destra) scoperta da questo studio. Nell'AGN morente, il nucleo è molto debole in qualsiasi banda di lunghezza d'onda perché l'attività AGN è già morta, mentre la regione ionizzata estesa è ancora visibile per ~ 3000 anni luce poiché impiega ~ 3000 anni perché la luce attraversi la regione estesa. Credito:Ichikawa et al.
Ichikawa, che è stato coautore di un articolo per il 238 Meeting dell'American Astronomical Society, dice che continueranno a indagare sugli AGN morenti andando avanti. "Cercheremo più AGN morenti usando un metodo simile a questo studio. Otterremo anche le osservazioni di follow-up ad alta risoluzione spaziale per studiare gli afflussi e i deflussi di gas, che potrebbe chiarire come sia avvenuta la chiusura dell'attività di AGN.
