Nucli galàctic actiu
Els astrònoms pensen que pràcticament totes les galàxies grans de l’Univers allotgen al seu centre un forat negre supermassiu, amb milions de vegades la massa del nostre Sol. El forat negre en sí no el podem observar amb telescopis, però sí que podem vore el material que s’hi va acostant abans de caure irremeiablement al seu interior.
El forat negre central no sempre està alimentant-se i hi ha èpoques en què no hi cau res. Però hi ha altres moments en què sí que passa alguna estrella o un altre objecte prou a prop com per ser engolit.
El nucli d’una galàxia es diu que està actiu quan el forat negre central es troba devorant matèria, que emet radiació just abans de precipitar-se més enllà de l’horitzó de successos (la frontera d’entrada a la regió on ja res pot escapar, ni la llum) del forat negre. És esta llum la que ens permet deduir que en eixa galàxia habita un gegantí forat negre.
El model unificat d’ AGN
El model teòric d’estructura d’un AGN més acceptat en l’actualitat assenyala que objectes celestes als quals anomenem amb noms diferents són en realitat el mateix, però vist amb una orientació particular o una altra.
L’AGN consisteix en un forat negre supermassiu, envoltat per un disc de material anomenat disc d’acreció. Conté el material que s’ està començant a precipitar cap al centre, girant a alta velocitat, calentant-se i emetent radiació que podem detectar per la seua intensa brillantor. Part de la matèria que cau cap a l’ objecte central, possiblement a causa del seu propi gir i a la interacció amb el camp magnètic, eix llançada juntament amb enormes quantitats d’ energia pels pols del sistema, formant potents jets que es poden vore des d’ enormes distàncies.
Envoltant el disc es troba un anell gros, o tor, de pols.
El model unificat indica que (simplificant) tres objectes celestes són en realitat el mateix:
- Quàsar: quan des del nostre punt de vista podem observar tota l’estructura de l’AGN
- Galàxia Seyfert: quan l’AGN està col·locat de manera que només vegem l’anell de pols de cant i els raigs
- Blàzar: quan un dels jets està dirigit cap a nosaltres i només el vegem a ell i al tor
El model 3D
Amb este objecte mostrem el model teòric d’ un nucli galàctic actiu, ja que encara no se n’ ha pogut observar cap directament.
Al centre se situa el forat negre supermassiu, representat per una esfera.
De l’ entorn del forat negre eixen cap als pols dos jets de material, que es van obrint a mesura que s’ allunyen cap a l’ espai.
Envoltant el forat negre vegem una estructura espiral, el material que està precipitant-se al seu interior. És el disc d’acreció.
Al voltant del disc localitzem el tor de material polsegós que es troba en òrbita estable al voltant del forat negre i que, per tant, no està caiguent cap a ell.
Les mides físiques del model 3D han sigut triades per facilitar la comprensió, però no estan a escala: en realitat el radi del disc d’ acreció és unes 100-1000 vegades més gran que el de l’ horitzó de successos del forat negre, i el tor té un radi 1000-10 000 vegades més gran que el disc. Els jets, al seu torn, poden assolir distàncies milions de vegades més grans.
Este treball ha sigut realitzat amb una ajuda de la convocatòria de Projectes R+D+i “Proves de Concepte” 2022 (PDC2022), finançada per la Unió Europea a través dels Fons NextGenerationEU, Pla de Recuperació, Transformació i Resiliència. Referència: PDC2022-133930-I00.