La misión XRISM ha revelado datos importantes sobre los supercúmulos Agujero negro En el centro de la galaxia NGC 4151, mejorando la comprensión de las interacciones entre el agujero negro y su entorno.
Después de comenzar las operaciones científicas en febrero, la misión de espectroscopía e imágenes de rayos X (XRISM) liderada por Japón estudió el monstruoso agujero negro en el centro de la galaxia NGC 4151.
«La herramienta Resolve de XRISM capturó un alcance detallado de la región que rodea el agujero negro», dijo Brian Williams. NASAUn científico del proyecto de la misión en el Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la agencia en Greenbelt, Maryland. «Los picos y valles son como huellas dactilares químicas que pueden decirnos qué elementos están presentes y revelar pistas sobre el destino de la materia a medida que se acerca a un agujero negro».
XRISM (pronunciado «crisis») está dirigido por JAXA (Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón) en colaboración con la NASA, junto con contribuciones de la ESA (Agencia Espacial Europea). Lanzado el 6 de septiembre de 2023. NASA y JAXA Se desarrolló Resolve, el espectrómetro de precisión de la misión.
NGC 4151: una galaxia espiral con un agujero negro supermasivo
NGC 4151 es una galaxia espiral a unos 43 millones de años luz de distancia y ubicada en la constelación norteña de Canes Venatici. el Agujero negro gigante Su centro tiene más de 20 millones de veces la masa del Sol.
La galaxia también está activa, lo que significa que su centro es inusualmente brillante y variable. El gas y el polvo que giran hacia el agujero negro forman un disco de acreción a su alrededor y se calientan mediante fuerzas gravitacionales y de fricción, creando contraste. Parte de la materia en el borde del agujero negro forma chorros gemelos de partículas que explotan desde cada lado del disco a casi la velocidad de la luz. Una nube hinchada de material en forma de rosquilla llamada toro rodea el disco de acreción.
Aspectos únicos de NGC 4151
De hecho, NGC 4151 es una de las galaxias activas más cercanas conocidas. Otras misiones, incluida la Chandra de la NASA
La galaxia es inusualmente brillante en rayos X, lo que la convierte en un objetivo inicial ideal para XRISM.
Conocimientos de la espectroscopia XRISM
El espectro Resolve de NGC 4151 revela un pico agudo en energías justo por debajo de 6,5 kiloelectronvoltios (keV), una línea de emisión de hierro. Los astrónomos creen que la mayor parte del poder de las galaxias activas proviene de los rayos X que se originan en regiones calientes y brillantes cerca del agujero negro. Los rayos X que rebotan en el gas frío del disco hacen que el hierro presente fluorescencia, produciendo un pico de rayos X específico. Esto permite a los astrónomos obtener una mejor imagen tanto del disco como de las regiones explotadas más cercanas al agujero negro.
El espectro también muestra varias caídas alrededor de 7 keV. El hierro en el toro también causa estas caídas, aunque los rayos X son absorbidos, no emitidos, porque el material allí está mucho más frío que en el disco. Toda esta radiación es aproximadamente 2.500 veces más fuerte que la luz que podemos ver con nuestros ojos.
El hierro es sólo un elemento que XRISM puede detectar. El telescopio también puede detectar azufre, calcio, argón, etc., según la fuente. Cada uno de ellos les dice a los astrofísicos algo diferente sobre los fenómenos cósmicos que se extienden por el cielo de rayos X.
XRISM es una misión colaborativa entre la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA) y la NASA, con la participación de la Agencia Espacial Europea (ESA). La contribución de la NASA incluye la participación científica de la Agencia Espacial Canadiense (CSA).