El estudio de la Galaxia de Radio J06441043 revela una estructura única
La estructura en forma de S y los jets de J06441043 ofrecen nuevas perspectivas sobre las galaxias de radio.
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Tabla de contenidos
- Observaciones
- Características de la Galaxia Radio
- Formación y Comportamiento de los Chorros
- El Rol de la Galaxia Anfitriona
- Técnicas de Observación
- Observaciones Espectroscópicas
- Emisión de Radio y Estructura
- Características y Componentes de los Chorros
- Espectro y Distribución de Energía
- Campos Magnéticos en los Chorros
- Conclusión
- Fuente original
- Enlaces de referencia
Encontramos una galaxia radio única llamada J06441043. Esta galaxia tiene una forma inusual que se asemeja a la letra "S". Las galaxias radio son conocidas por tener chorros, que son corrientes de partículas que fluyen desde un agujero negro central. En este caso, los chorros de la galaxia se extienden por una larga distancia, alrededor de 100 kiloparsecs, o más de 300,000 años luz. La estructura radio de J06441043 es más grande que la mayoría de las galaxias conocidas, con un tamaño total de aproximadamente 0.7 megaparsecs, que equivale a alrededor de 2.3 millones de años luz.
Observaciones
Para estudiar J06441043, usamos un tipo de telescopio que opera a una frecuencia de 525 megahercios. Nuestras observaciones mostraron una formación en forma de S impresionante con dos chorros largos saliendo de la zona central donde está el agujero negro. Estos chorros están bien definidos y presentan regiones densas o nudos a lo largo de su longitud, lo que indica un flujo de energía activa.
Las observaciones se combinaron con datos recolectados de varios telescopios y encuestas, mejorando nuestra comprensión de las emisiones de radio de esta galaxia. Nuestras mediciones revelan que los chorros son relativamente jóvenes, se estima que tienen menos de 50 millones de años, y su potencia es significativa.
Características de la Galaxia Radio
Las galaxias radio se dividen en diferentes tipos según sus estructuras y la naturaleza de sus chorros. Las clasificaciones habituales son FRI y FRII, que describen galaxias con diferentes comportamientos de chorros. J06441043 muestra características mixtas de ambos tipos, lo que hace que sea un desafío clasificarla.
En general, las galaxias FRI tienen chorros menos potentes que pueden ser más difusos, mientras que las galaxias FRII tienen chorros fuertes y bien colimados que terminan en regiones brillantes llamadas hotspots. La estructura de J06441043 no encaja estrictamente en ninguna categoría, mostrando características tanto de chorros débiles como fuertes.
Formación y Comportamiento de los Chorros
Los chorros son formados por el agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia. A medida que el agujero negro atrae material, se libera energía, provocando que los chorros salgan disparados hacia afuera. Hay dos tipos principales de chorros observados: chorros de sabor fuerte, que son estrechos y bien definidos, y chorros de sabor débil, que son más anchos y más dispersos.
El comportamiento de los chorros de J06441043 puede estar influenciado por varios factores. Por ejemplo, los chorros pueden cambiar de dirección debido al movimiento de la galaxia o la dinámica del disco de acreción del agujero negro. Este cambio puede crear diferentes formas, incluida la forma de S que vemos en esta galaxia.
El Rol de la Galaxia Anfitriona
La galaxia anfitriona de J06441043 es una galaxia elíptica, lo que apoya la formación de chorros. El agujero negro en su centro es relativamente masivo, pesando alrededor de 4.1 mil millones de veces la masa del Sol. Esta masa proporciona suficiente atracción gravitacional para impulsar los chorros que observamos.
Nuestras observaciones también revelan algunas características de la galaxia anfitriona misma. Por ejemplo, su brillo y otras propiedades nos ayudan a entender el entorno que rodea al agujero negro y el comportamiento de los chorros.
Técnicas de Observación
Para recopilar datos sobre J06441043, empleamos varios telescopios y técnicas. Usamos observaciones ópticas para evaluar las propiedades de la galaxia anfitriona y observaciones de radio para monitorear el comportamiento de los chorros. Nuestros hallazgos provienen de nuevas mediciones sensibles que mejoran las observaciones anteriores.
La combinación de datos a través de diferentes longitudes de onda nos permite construir un cuadro más completo de la galaxia. Este proceso incluye un análisis cuidadoso para asegurar resultados precisos. Por ejemplo, aplicamos métodos de calibración para mejorar nuestras mediciones y reducir el ruido en los datos.
Observaciones Espectroscópicas
La espectroscopía es un método usado para analizar la luz, proporcionando información sobre la composición y movimiento de objetos astronómicos. Realizamos observaciones espectroscópicas de la galaxia anfitriona para determinar su corrimiento al rojo, que nos dice qué tan rápido se está alejando de nosotros. Se encontró que el corrimiento al rojo medido era más bajo de lo estimado anteriormente.
Este nuevo valor de corrimiento al rojo proporciona información sobre la distancia de la galaxia a la Tierra. Ayuda a afinar las mediciones del tamaño de la galaxia y cualquier estructura que observemos, en particular los chorros.
Emisión de Radio y Estructura
Las emisiones de radio de J06441043 muestran una variedad de características. La morfología en forma de S, junto con los largos chorros, distingue a esta galaxia de otras. Los chorros parecen estar bien colimados, indicando una fuerte formación de chorros.
En nuestro análisis, identificamos características clave de la estructura de radio, incluido el núcleo y los lóbulos. El núcleo es la región central de la galaxia donde reside el agujero negro, mientras que los lóbulos son las estructuras más grandes en los extremos de los chorros.
Características y Componentes de los Chorros
Los chorros de J06441043 pueden describirse como "chorros desnudos" ya que no se detecta material o capullo extenso que los rodee. Esta falta de un capullo sugiere un entorno de chorros único, posiblemente derivado de la fuerte salida de energía del agujero negro.
Ambos chorros también muestran nudos prominentes, indicando áreas de liberación intensificada de energía. Estos nudos son importantes para entender cómo evolucionan los chorros y cómo se distribuye la energía a lo largo de sus trayectorias.
Espectro y Distribución de Energía
El espectro de las emisiones de radio de J06441043 revela mucho sobre la distribución de energía de la galaxia. Los chorros exhiben un rango de índices espectrales, que dan pistas sobre su edad y contenido energético. Un espectro empinado sugiere la presencia de partículas más viejas, mientras que un espectro más plano indica partículas más energéticas y jóvenes.
Los espectros de los lóbulos nos ayudan a inferir la edad de las emisiones de radio y cómo las partículas han sido energizadas a lo largo del tiempo. Al analizar los datos de radio, obtenemos información sobre la dinámica de los chorros y su interacción con el medio circundante.
Campos Magnéticos en los Chorros
La fuerza de los campos magnéticos en los chorros puede influir en el comportamiento de las partículas dentro de ellos. Estimamos la fuerza del campo magnético en los lóbulos utilizando el enfoque de energía mínima, que considera el balance energético entre partículas y campos magnéticos.
Estos campos magnéticos, aunque relativamente débiles, juegan un papel crucial en dar forma a la estructura de los chorros y en influir en cómo se emite la energía en forma de ondas de radio.
Conclusión
J06441043 presenta un caso fascinante de una galaxia radio con una estructura en forma de S y largos chorros. La combinación de técnicas de observación avanzadas y un análisis detallado de las propiedades de la galaxia proporciona conocimientos valiosos sobre el comportamiento de galaxias activas y sus chorros.
Nuestro estudio destaca la complejidad de clasificar tales galaxias, mostrando características que desafían las categorizaciones tradicionales. Observaciones adicionales, especialmente estudios de alta resolución, serán esenciales para profundizar nuestra comprensión de J06441043 y galaxias radio similares en el universo.
Al seguir explorando estas estructuras únicas, los astrónomos pueden desentrañar los misterios de los Agujeros Negros en sus centros y el impacto que tienen en la evolución y el comportamiento de las galaxias.
Título: Discovery of 100 kpc narrow curved twin jet in S-shaped giant radio galaxy: J0644+1043
Resumen: We report the discovery of an S-shaped morphology of the radio galaxy J0644$+$1043 imaged with a 30 $\mu$Jy sensitive 525 MHz broadband (band 3 $+$ 4) uGMRT map. Dedicated spectroscopic observations of the host galaxy carried out with the 2-meter Rozhen telescope yielded a redshift of 0.0488, giving a projected linear size of the peculiar radio structure of over 0.7 Mpc. This giant radio galaxy is powered by a black hole of mass 4.1$^{+9.39}_{-2.87}\times 10^8$ \msun, from which vicinity emanate well-collimated and knotty jets, each $\sim$100 kpc long. The entire radio structure, presumably due to the effective jet precession, is less than 50 Myr old, has a power of $\sim$6 $\times 10^{24}$ W Hz$^{-1}$ at 1.4 GHz and the observed morphological characteristics do not strictly conform to the traditional FR I or FR II categories.
Autores: Sagar Sethi, Agnieszka Kuźmicz, Marek Jamrozy, Lyuba Slavcheva-Mihova
Última actualización: 2024-05-23 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2405.14668
Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2405.14668
Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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