Buracos negros supermassivos se escondem no centro de cada galáxia grande. Estes gigantes cósmicos podem ser milhões a bilhões de vezes a massa do Sol Determinar o quão massiva, no entanto, tem sido difícil, especialmente para galáxias espirais e seus primos estreitamente relacionados barrado espirais.
Em uma nova observação prova-de-conceito, astrônomos usando o Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) mediram a massa do buraco negro supermassivo no centro da NGC 1097 - uma galáxia espiral barrada localizada a aproximadamente 45 milhões de anos-luz distância, na direcção da constelação Fornax. Os pesquisadores determinaram que esta galáxia abriga um buraco negro 140 milhões de vezes a massa do nosso Sol Em comparação, o buraco negro no centro da Via Láctea é leve, com uma massa de apenas alguns milhões de vezes a do nosso Sol A imagem acima é uma composição do barrada galáxia espiral NGC 1097 . Os dados ALMA está em vermelho (HCO +) e verde / laranja (HCN) sobreposta a uma imagem óptica obtida pelo Telescópio Espacial Hubble.
Para alcançar este resultado, a equipa de investigação, liderada por Kyoko Onishi no SOKENDAI (The Graduate University de Estudos Avançados) no Japão, medido com precisão a distribuição eo movimento de duas moléculas - o ácido cianídrico (HCN) e formylium (HCO +) - perto a região central da galáxia. Os pesquisadores então compararam as observações ALMA para vários modelos matemáticos, cada um correspondendo a uma massa diferente do buraco negro supermassivo. O "melhor ajuste" para estas observações correspondeu a um buraco negro pesando cerca de 140 milhões de massas solares. Os resultados são publicados no Astrophysical Journal.
Uma técnica similar foi usado anteriormente com o telescópio CARMA para medir a massa do buraco negro no centro da galáxia lenticular NGC 4526 .
"Enquanto NGC 4526 é uma galáxia lenticular, NGC 1097 é uma galáxia espiral barrada. Resultados da observação recentes indicam a relação entre a massa do buraco e galáxia hospedeira propriedades negros supermassivos varia dependendo do tipo de galáxias, o que torna mais importante para derivar negro supermassivo precisas massas de buracos em vários tipos de galáxias ", observou Onishi.
Atualmente, os astrônomos usam vários métodos para derivar a massa de um buraco negro supermassivo; a técnica utilizada depende tipicamente do tipo de Galaxy sendo observado.
Dentro da Via Láctea, poderosos telescópios ópticos / infravermelho acompanhar o movimento das estrelas como eles zip em torno do núcleo da nossa galáxia. Este método, no entanto, não é adequado para galáxias distantes, devido à extremamente alta resolução angular requer.
No lugar das estrelas, os astrônomos também acompanhar o movimento de objetos astrofísicos megamasers (que emitem ondas de rádio intensas e são encontrados perto do centro de algumas galáxias), mas eles são raros; a Via Láctea, por exemplo, não tem nenhum. Outra técnica é para rastrear o movimento de gás ionizado no bojo central de uma galáxia, mas esta técnica é mais adequada para o estudo de galáxias elípticas, deixando poucas opções quando se trata de medir a massa dos buracos negros supermassivos em galáxias espirais.
Os novos resultados ALMA, no entanto, demonstrar um método previamente inexplorado e abrir novas possibilidades para o estudo de galáxias espirais e espirais barradas.
"Este é o primeiro uso de ALMA para fazer tal medida para uma espiral ou galáxia espiral barrada", disse Kartik Sheth, astrônoma do Observatório Astronómico Nacional Radio em Charlottesville, Va., E co-autor no papel. "Quando você olha para as observações exquisitely detalhados de ALMA, é surpreendente o quão bem eles se encaixam com estes modelos bem testados. É emocionante pensar que agora podemos aplicar essa mesma técnica para outras galáxias semelhantes e entender melhor como essas incrivelmente massivos objetos afetam suas galáxias hospedeiras ".
Desde teorias atuais mostram que as galáxias e seus buracos negros supermassivos evoluir juntos - cada afetando o crescimento do outro - esta nova técnica de medição poderia lançar luz sobre a relação entre galáxias e seus residentes buracos negros supermassivos.
Observações futuras com o ALMA irá continuar a aperfeiçoar esta técnica e expandir suas aplicações em outras galáxias do tipo espiral.
O Galaxy diário via NRAO
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