Los astrónomos han observado un viento ultra rápido que sale de un agujero negro supermasivo en el centro de una galaxia espiral llamada Markarian 817. Este viento tiene suficiente energía para alterar la evolución de la galaxia y su formación estelar. Markarian 817 es una galaxia de tipo Seyfert 1 que se encuentra a 430 millones de años luz de distancia en la constelación de Draco. También conocida como Mrk 817 o QSO J1436+5847, alberga un agujero negro supermasivo con una masa de 81 millones de masas solares.

En el corazón de cada galaxia grande hay un agujero negro supermasivo, cuya inmensa gravedad atrae el gas de su entorno. A medida que el gas espirala hacia adentro, se acumula en un disco de acreción plano alrededor del agujero negro, donde se calienta y se ilumina. Con el tiempo, el gas más cercano al agujero negro pasa el punto de no retorno y es devorado.

Sin embargo, los agujeros negros solo consumen una fracción del gas que gira hacia ellos. Mientras rodea un agujero negro, parte de la materia es expulsada de nuevo al espacio, al igual que cómo un niño desordenado derrama mucho de lo que hay en su plato. En episodios más dramáticos, un agujero negro volcará toda la mesa: el gas del disco de acreción se lanza en todas direcciones a velocidades tan altas que limpia el gas interestelar circundante. Esto no solo priva al agujero negro de alimento, sino que también significa que no se pueden formar nuevas estrellas en una vasta región, cambiando la estructura de la galaxia.

Hasta ahora, este viento ultra rápido solo se había detectado saliendo de discos de acreción extremadamente brillantes, que están en el límite de cuánta materia pueden atraer. Esta vez, la nave espacial XMM-Newton de la ESA detectó un viento ultra rápido en Markarian 817, una galaxia claramente promedio que se podría decir que estaba “solo picando”¹[1].

“Es posible que esperes vientos muy rápidos si un ventilador se encendiera al máximo- […] En la galaxia que estudiamos, llamada Markarian 817, el ventilador se encendió a una potencia más baja, pero aún así se generaron vientos increíblemente energéticos”.

dijo la Dra. Miranda Zak, astrónoma de la Universidad de Michigan.

“Es muy poco común observar vientos ultra rápidos, y menos común detectar vientos que tengan suficiente energía para alterar el carácter de su galaxia anfitriona. […] El hecho de que Markarian 817 produjera estos vientos durante aproximadamente un año, sin estar en un estado particularmente activo, sugiere que los agujeros negros pueden remodelar sus galaxias anfitrionas mucho más de lo que se pensaba anteriormente”.

dijo el Dr. Elias Kammoun, astrónomo de la Universidad Roma Tre.

Los núcleos galácticos activos emiten luz de alta energía, incluidos los rayos X. Markarian 817 se destacó para los astrónomos porque se quedó muy callada. “La señal de rayos X era tan débil que estaba convencida de que estaba haciendo algo mal“, dijo Zak.

Las observaciones de seguimiento realizadas con XMM-Newton de la ESA revelaron lo que realmente estaba sucediendo: los vientos ultra rápidos que salían del disco de acreción actuaban como un sudario, bloqueando los rayos X emitidos desde el entorno inmediato del agujero negro. Estas mediciones fueron respaldadas por observaciones realizadas con el telescopio NuSTAR de la NASA.

Un análisis detallado de las mediciones de rayos X mostró que, lejos de enviar un solo “soplo” de gas, el centro de Markarian 817 produjo una tormenta racheada sobre una amplia área en el disco de acreción. El viento duró varios cientos de días y consistió en al menos tres componentes distintos, cada uno moviéndose a varios por ciento de la velocidad de la luz.

Esto resuelve un rompecabezas abierto en nuestra comprensión de cómo los agujeros negros y las galaxias que los rodean se influyen mutuamente. Hay muchas galaxias, incluida la Vía Láctea, que parecen tener grandes regiones alrededor de sus centros en las que se forman muy pocas estrellas nuevas. Esto podría explicarse por los vientos de los agujeros negros que limpian el gas formador de estrellas, pero esto solo funciona si los vientos son lo suficientemente rápidos, se mantienen durante el tiempo suficiente y son generados por agujeros negros con niveles típicos de actividad.

“Muchos problemas pendientes en el estudio de los agujeros negros son cuestión de lograr detecciones a través de observaciones largas que se extienden durante muchas horas para captar eventos importantes”, dijo el Dr. Norbert Schartel, científico del proyecto XMM-Newton. “Esto destaca la importancia primordial de la misión XMM-Newton para el futuro”.

“Ninguna otra misión puede ofrecer la combinación de su alta sensibilidad y su capacidad para realizar observaciones largas e ininterrumpidas”.

XMM-Newton Detects Ultra-Fast Black Hole Wind in Markarian 817 | Sci.News

Paper: Fierce Feedback in an Obscured, Sub-Eddington State of the Seyfert 1.2 Markarian 817 – IOPscience