Los agujeros negros supermasivos (SMBH) ocupan el centro de las galaxias, con masas que van desde un millón a 10 mil millones de masas solares.
Algunas SMBH se encuentran en una fase brillante denominada núcleos galácticos activos (AGN).
Los AGN eventualmente se quemarán ya que existe un límite de masa máximo para SMBH; Los científicos han reflexionado desde hace mucho tiempo cuándo será eso.
Kohei Ichikawa de la Universidad de Tohoku y su grupo de investigación pueden haber descubierto un AGN hacia el final de su vida útil por accidente después de captar una señal AGN de la galaxia Arp 187.
La imagen compuesta de banda de radio de Arp 187 obtenida por los telescopios VLA y ALMA (azul: VLA 4.86 GHz, verde: VLA 8.44 GHz, rojo: ALMA 133 GHz).
La imagen muestra lóbulos en chorro bimodales claros, pero el núcleo central (centro de la imagen) es oscuro / sin detección.
Al observar las imágenes de radio en la galaxia utilizando dos observatorios astronómicos, el Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) y el Very Large Array (VLA), encontraron un lóbulo en chorro, un signo distintivo de AGN.
Sin embargo, no notaron ninguna señal del núcleo, lo que indica que la actividad de AGN ya podría estar en silencio.
Tras un análisis más detallado de los datos de longitudes de onda múltiples, encontraron que todos los indicadores AGN de pequeña escala estaban en silencio, mientras que los de gran escala eran brillantes.
Esto se debe a que el AGN se ha apagado recientemente en los últimos 3.000 años.
La diferencia observacional entre un AGN estándar (izquierda) y un AGN moribundo (derecha) descubierta por este estudio. En el AGN moribundo, el núcleo es muy débil en cualquier banda de longitud de onda porque la actividad del AGN ya está muerta, mientras que la región ionizada extendida todavía es visible durante ~ 3000 años luz, ya que se necesitan ~ 3000 años para que la luz atraviese la región extendida.
Una vez que un AGN se apaga, las características de AGN de menor escala se vuelven débiles porque también se apagan otros suministros de fotones.
Pero la región de gas ionizado a gran escala todavía es visible, ya que los fotones tardan unos 3000 años en llegar al borde de la región. La observación de la actividad AGN pasada se conoce como eco de luz.
“Usamos el satélite de rayos X NuSTAR de la NASA, la mejor herramienta para observar la actividad actual de AGN”, dijo Ichikawa. «Permite la no detección, por lo que pudimos descubrir que el núcleo está completamente muerto».
Una imagen de rayos X (8-24 keV) de Arp 187 obtenida por el satélite de rayos X de la NASA NuSTAR. El círculo negro muestra la ubicación de Arp 187, mostrando una no detección. Crédito: Ichikawa et al.
Los hallazgos indican que el apagado de AGN ocurre dentro de una escala de tiempo de 3000 años, y el núcleo se vuelve 1000 veces más débil durante los últimos 3000 años.
Ichikawa, coautor de un artículo para la 238 Reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense, dice que continuarán investigando los AGN moribundos en el futuro. “Buscaremos más AGN moribundos utilizando un método similar al de este estudio.
También obtendremos las observaciones de seguimiento de alta resolución espacial para investigar las entradas y salidas de gas, lo que podría aclarar cómo se ha producido el cierre de la actividad de AGN.
