Descoberta de um buraco negro supermassivo agonizante por meio de um eco de luz de 3.000 anos
p A imagem composta da banda de rádio do Arp 187 obtida pelos telescópios VLA e ALMA (azul:VLA 4,86 GHz, verde:VLA 8,44 GHz, vermelho:ALMA 133 GHz). A imagem mostra lóbulos de jato bimodal claros, mas o núcleo central (centro da imagem) está escuro / sem detecção. Crédito:ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), Ichikawa et al.
p Buracos negros supermassivos (SMBH) ocupam o centro das galáxias, com massas variando de um milhão a 10 bilhões de massas solares. Alguns SMBHs estão em uma fase brilhante chamada de núcleos galácticos ativos (AGN). p Os AGNs acabarão por queimar, pois há um limite máximo de massa para SMBHs; os cientistas há muito se perguntam quando isso acontecerá.
p Kohei Ichikawa, da Universidade de Tohoku, e seu grupo de pesquisa podem ter descoberto um AGN no final de sua vida por acidente, após captar um sinal AGN da galáxia Arp 187.
p Observando as imagens de rádio na galáxia usando dois observatórios astronômicos - Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) e Very Large Array (VLA) - eles encontraram um lóbulo de jato, um sinal característico de AGN.
p Contudo, eles não notaram nenhum sinal do núcleo, indicando que a atividade AGN pode já estar silenciosa.
p Após uma análise mais aprofundada dos dados de múltiplos comprimentos de onda, eles descobriram que todos os indicadores de AGN em pequena escala eram silenciosos, enquanto os de grande escala eram brilhantes. Isso ocorre porque o AGN foi recentemente extinto nos últimos 3, 000 anos.
p Uma vez que um AGN morre, características de AGN em menor escala tornam-se fracas porque mais fontes de fótons também são desligadas. Mas a região de gás ionizado em grande escala ainda é visível, pois leva cerca de 3.000 anos para que os fótons cheguem à borda da região. A observação da atividade anterior de AGN é conhecida como eco de luz.
p Uma imagem de raios-X (8-24 keV) do Arp 187 obtida pelo satélite de raios-X da NASA NuSTAR. O círculo preto mostra a localização do Arp 187, mostrando uma não detecção. Crédito:Ichikawa et al.
p "Usamos o satélite de raios-X NuSTAR da NASA, a melhor ferramenta para observar a atividade AGN atual, "disse Ichikawa." Permite a não detecção, então, pudemos descobrir que o núcleo está completamente morto. "
p Os resultados indicam que o desligamento de AGN ocorre em uma escala de tempo de 3.000 anos, e o núcleo torna-se mais de 1000 vezes mais fraco durante os últimos 3000 anos.
p A diferença observacional entre um AGN padrão (esquerda) e um AGN agonizante (direita) descoberta por este estudo. No agonizante AGN, o núcleo é muito fraco em qualquer banda de comprimento de onda porque a atividade de AGN já está morta, enquanto a região ionizada estendida ainda é visível por ~ 3.000 anos-luz, uma vez que leva ~ 3.000 anos para a luz cruzar a região estendida. Crédito:Ichikawa et al.
p Ichikawa, que foi co-autor de um artigo para o 238 Meeting of the American Astronomical Society, diz que continuará investigando AGNs agonizantes no futuro. "Vamos pesquisar mais AGN morrendo usando um método semelhante a este estudo. Também vamos obter as observações de acompanhamento de alta resolução espacial para investigar as entradas e saídas de gás, que pode esclarecer como o desligamento da atividade AGN ocorreu.
