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Silvana TapiaJosé EdelsteinFrancis VillatoroIgnacio CrespoHéctor SocasJuan Carlos GilGastón Giribetfilamentos exteriores alimentan el discogas intracumular organiza escalas pequeñasdisco circunuclear radio 120 parsecsmorfología galaxia núcleo central activolínea paschen alfa filamento occidentalserie balmer niveles hidrógenotransición pashen alpha nivel 3velocidad gas filamento occidentalensanchamiento línea espectral turbulenciarotación grumos filamento discofilamento conectado al disco circunuclearturbulencia cascada lagoagua cayendo filamentoensanchamiento línea espectralfilamento de gas inflowdisco circunuclear materialmorfología del filamento eje jetHéctor Socaslínea Paschen Alphatelescopio James WebbGastónserie de BalmerPaschen AlphaAGNMHD
Filamento conectado al disco circunuclear
Con
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Héctor Socas utiliza una analogía con una cascada para explicar cómo el gas del filamento se conecta con el disco circunuclear, comparando el agua cayendo con el filamento y el lago con el disco.
…han sido calentadas por el chorro del agujero negro; hay partes que están frías y que tienen moléculas. Las partes calientes están ionizadas, están congeladas al campo magnético, responden a la MHD, en fin, son diferentes fases de gas en diferentes entornos. El disco de 120 parsecs de radio no es el disco de acreción interno, sino que es como una especie de etapa intermedia, y es el lugar donde el gas que viene de los filamentos exteriores, del medio intracumular, esos filamentos llegan ahí, se organizan como un disco antes de seguir hacia escalas mucho más pequeñas. Entonces, lo interesante de este paper es que no solo vemos morfología, no solo vemos una descripción de la imagen, sino que también hay cinemática. Hay observaciones de la línea de Pache en alfa, antes mencionaba Gastón la serie de Balmer, que son las líneas desde el nivel 2 del hidrógeno, del 2 al 3, al 4, al 5, etc. la siguiente es la de Pashen, que es a partir del nivel 3, entonces Pashen Alpha es la transición del 3 al 4 y en esa línea Pashen Alpha se ve que el filamento este occidental no solo llega hasta el disco circunuclear Sino que además cinemáticamente encajan, o sea, la velocidad del gas en el filamento, en el borde, concuerda con la velocidad en el disco dando a entender que hay una continuidad ahí, o sea, que no es solo una imagen en la que parece que se superponen sino que dinámicamente, cinemáticamente hay una conexión y además justo en esa interfase entre el filamento y el disco hay un ensanchamiento; la línea es más ancha y eso es interesante porque un ensanchamiento en una línea quiere decir mezcla de velocidades alejándose y acercándose al observador lo cual implica o bien rotación, lo que probablemente es lo que está ocurriendo aquí: turbulencia. La turbulencia provoca que haya grumos que se mueven unos alejándose, otros acercándose de ti, en todas las direcciones, y eso genera un ensanchamiento de la línea espectral. Entonces aquí podemos pensar en la analogía como cuando hay una cascada: el agua cayendo por la cascada sería como el filamento, llega al disco; el disco es lo que hay en la parte baja del lago, y ahí en la interfaz donde conectan la cascada con el lago, pues ahí hay turbulencia, ahí está el agua cayendo y hay salpicadura y hay gotas que se mueven en diferentes direcciones, eso es lo que estamos viendo como ese ensanchamiento de la línea espectral. Entonces se ve que hay esa conexión y además el Filamento, la morfología del filamento no sigue el eje del jet o sea que no parece ser un outflow sino que más bien respondería a que sea; parece más posible que sea un inflow o sea que el material está bajando por el filamento hacia el disco. Eso todo apunta a que lo que estamos viendo ahí es ese proceso, gas bajando por el filamento y asentándose en ese disco circunuclear. Entonces aquí es donde entran las simulaciones: simulaciones numéricas de MHD que ponen un poco la descripción física de lo que está pasando. Resulta que el gas caliente, o sea, esto lo podemos interpretar como gas caliente del halo, que está, el halo…
Significado #2 · Palabras #1
Héctor Socas explica cómo la materia que rodea un agujero negro supermasivo pierde energía y momento angular, introduciendo el concepto del disco de acreción.
Habla: Héctor SocasSignificado #14disco de acreción rozamiento gasemisión millones grados agujero negrodisipación energía disco acreciónmateria espiral cayendo disco acreción…de unidades astronómicas, por el hecho de estar tan, perdón, de cientos de parsecs, por el hecho de estar tan lejos, en su órbita tiene mucho momento angular no va a caer al agujero negro; tiene que perder todo ese momento angular, tiene que perder energía. Y claro, uno pensaría que bueno, que para eso está el disco de acreción, ¿no? Y que el disco de acreción ahí ya por el rozamiento del propio gas que se calienta muchísimo y emite millones de grados; esa emisión, ese calentamiento de millones de grados, ahí es donde se disipa energía y en el disco de acreción es donde puede ir poco a poco en espiral cayendo la materia hacia adentro porque va disipando esa energía. Pero fuera de ese disco de acreción, o sea, el disco de acreción es muy pequeñito. Por ejemplo, a ver, aquí este paper, ¿no? Este paper va de NGC 4696 que ha sido observado con el Hubble y con el James Webb. Entonces, aquí el disco de acreción estaría en…
Héctor Socas describe la observación de filamentos de gas situados fuera del disco circunuclear alrededor de galaxias activas.
Habla: Héctor SocasSignificado #3 · Palabras #3disco circunuclear 120 parsecsnúcleo galaxia activa disco circunuclearchorros emanando disco circunuclearcavidades gas medio intergalácticofilamentos gas fuera disco circunuclearfilamento oeste galaxias activastamaño filamento oeste 350 parsecs…en estas observaciones del James Webb son 0,3 segundos de arco. El James Webb lo que puede resolver aquí son una fracción de segundo de arco, a lo mejor 10 parsecs o algo así. El radio gravitacional es miles de veces más pequeño que el píxel del James Webb. Entonces lo que sí se observa en estas observaciones observan un disco, pero ese no es el disco de acreción interno del agujero negro, que es subparsec; lo que se observa en estas observaciones es un disco de unos 120 parsecs, que es como 0,6 segundos de arco, y eso es un disco circunuclear, o sea un disco que rodea a todo lo que es este núcleo. Si lo vemos como una gen, un núcleo de galaxia activa, pues este es el disco circunuclear; es el disco que alimenta el motor que es mucho más pequeñito y no está resuelto en las observaciones; es más pequeño que un píxel. Y ese disco circunuclear es el que parece ser que podría estar relacionado con chorros que puedan producirse emanando de este disco y que generan cavidades en todo el gas que hay alrededor de la galaxia, todo el medio intergaláctico en el cúmulo. Y lo interesante aquí es que se han observado filamentos de gas que están por fuera de este disco y estos filamentos tienen cientos de parsecs de tamaño. En concreto, el filamento oeste, que es en el que se basa la mayor parte del análisis, tiene 350 parsecs de tamaño en estas observaciones, pero es que llega al borde del campo, o sea, probablemente se extiende incluso más allá. Entonces, lo que tenemos aquí es: las observaciones del James Webb con NIRCAM nos hablan de una galaxia con un núcleo central donde hay gas multifase en todo este entorno. Multifase quiere decir que hay partes que están calientes porque han sido calentadas…
Héctor Socas utiliza una analogía con una cascada para explicar cómo el gas del filamento se conecta con el disco circunuclear, comparando el agua cayendo con el filamento y el lago con el disco.
Habla: Héctor SocasSignificado #2 · Palabras #1filamentos exteriores alimentan el discogas intracumular organiza escalas pequeñasdisco circunuclear radio 120 parsecsmorfología galaxia núcleo central activolínea paschen alfa filamento occidentalserie balmer niveles hidrógenotransición pashen alpha nivel 3velocidad gas filamento occidentalensanchamiento línea espectral turbulenciarotación grumos filamento discofilamento conectado al disco circunuclearturbulencia cascada lagoagua cayendo filamentoensanchamiento línea espectralfilamento de gas inflowdisco circunuclear materialmorfología del filamento eje jet…han sido calentadas por el chorro del agujero negro; hay partes que están frías y que tienen moléculas. Las partes calientes están ionizadas, están congeladas al campo magnético, responden a la MHD, en fin, son diferentes fases de gas en diferentes entornos. El disco de 120 parsecs de radio no es el disco de acreción interno, sino que es como una especie de etapa intermedia, y es el lugar donde el gas que viene de los filamentos exteriores, del medio intracumular, esos filamentos llegan ahí, se organizan como un disco antes de seguir hacia escalas mucho más pequeñas. Entonces, lo interesante de este paper es que no solo vemos morfología, no solo vemos una descripción de la imagen, sino que también hay cinemática. Hay observaciones de la línea de Pache en alfa, antes mencionaba Gastón la serie de Balmer, que son las líneas desde el nivel 2 del hidrógeno, del 2 al 3, al 4, al 5, etc. la siguiente es la de Pashen, que es a partir del nivel 3, entonces Pashen Alpha es la transición del 3 al 4 y en esa línea Pashen Alpha se ve que el filamento este occidental no solo llega hasta el disco circunuclear Sino que además cinemáticamente encajan, o sea, la velocidad del gas en el filamento, en el borde, concuerda con la velocidad en el disco dando a entender que hay una continuidad ahí, o sea, que no es solo una imagen en la que parece que se superponen sino que dinámicamente, cinemáticamente hay una conexión y además justo en esa interfase entre el filamento y el disco hay un ensanchamiento; la línea es más ancha y eso es interesante porque un ensanchamiento en una línea quiere decir mezcla de velocidades alejándose y acercándose al observador lo cual implica o bien rotación, lo que probablemente es lo que está ocurriendo aquí: turbulencia. La turbulencia provoca que haya grumos que se mueven unos alejándose, otros acercándose de ti, en todas las direcciones, y eso genera un ensanchamiento de la línea espectral. Entonces aquí podemos pensar en la analogía como cuando hay una cascada: el agua cayendo por la cascada sería como el filamento, llega al disco; el disco es lo que hay en la parte baja del lago, y ahí en la interfaz donde conectan la cascada con el lago, pues ahí hay turbulencia, ahí está el agua cayendo y hay salpicadura y hay gotas que se mueven en diferentes direcciones, eso es lo que estamos viendo como ese ensanchamiento de la línea espectral. Entonces se ve que hay esa conexión y además el Filamento, la morfología del filamento no sigue el eje del jet o sea que no parece ser un outflow sino que más bien respondería a que sea; parece más posible que sea un inflow o sea que el material está bajando por el filamento hacia el disco. Eso todo apunta a que lo que estamos viendo ahí es ese proceso, gas bajando por el filamento y asentándose en ese disco circunuclear. Entonces aquí es donde entran las simulaciones: simulaciones numéricas de MHD que ponen un poco la descripción física de lo que está pasando. Resulta que el gas caliente, o sea, esto lo podemos interpretar como gas caliente del halo, que está, el halo…
Héctor Socas explica cómo el gas caliente del halo galáctico, ionizado por episodios de chorros anteriores o por el medio intracumular, se condensa en filamentos que forman parte de un sistema MHD con magnetismo.
Habla: Héctor SocasSignificado #11gas caliente halo galácticofilamentos sistema mhdmagnetismo astrofísica simetrías esféricas…simulaciones numéricas de MHD que ponen un poco la descripción física de lo que está pasando. Resulta que el gas caliente, o sea, esto lo podemos interpretar como gas caliente del halo, que está, el halo galáctico me refiero, este gas está ionizado. porque ha sido calentado por episodios de chorros anteriores, cuando el chorro apuntaba en esta dirección, o del medio intracumular, que es gas caliente ionizado. ese gas va condensando en filamentos que entre otras cosas son un sistema MHD y están caracterizados porque hay también un magnetismo ahí. Entonces esta es la pieza clave en todo esto. Hay un campo magnético que normalmente en astrofísica siempre que algo no cuadra bien con nuestros modelos una explicación suele ser que entre las simetrías esféricas y todo lo que estamos considerando no entra el campo magnético y cuando aplicamos el... Esto lo hemos hablado con la creación Super Eddington, ¿no? O Super Edelstein, que hemos dicho. Esa creación que parece violar lo que la astrofísica nos diría que es la tasa máxima y, bueno, vemos que cuando un campo magnético te rompe la simetría esférica,…
Héctor Socas explica cómo un efecto relacionado con campos magnéticos podría resolver un problema en la creación de agujeros negros, cerrando un ciclo que involucra a los núcleos activos galácticos (AGN).
Habla: Héctor SocasSignificado #7 · Palabras #13campo magnético alimenta disco circunuclearchorros agotan gas del cúmuloagn calienta gas de cúmulos…pero esas líneas están arrastrando la materia porque está congelada; el material ionizado suele estar congelado al campo magnético, entonces arrastra, pero al arrastrar hay un efecto de drag y todo eso genera un fenómeno de transporte de momento angular. Entonces, este es el elemento clave; yo creo que va a explicar al final este problema de la creación de los agujeros negros porque de alguna forma cierra el circuito. O sea, antes teníamos la imagen de que el AGN con sus chorros calienta el gas del cúmulo, genera cavidades y ioniza el gas, lo pone a millones de grados; pero claro, el chorro se agotaría si no hubiera material cayendo para reponerlo. Y esa segunda parte que cierra el ciclo es justamente el efecto de cómo el campo magnético, o sea, ese material que ahora está ionizado interactúa con el campo magnético y a través del campo magnético puede caer hacia el disco circunuclear que realimenta a su vez el chorro; y esto, claro, el campo magnético es peculiar en esto porque, o sea, si pensamos en, digamos entre comillas, las fuerzas de la naturaleza, vistas desde el punto de vista tradicional, incluyendo la gravedad, aunque ya sabemos que la gravedad no es una fuerza, pero como si lo fuera, todas las demás son centrales, son fuerzas radiales que solo…
Héctor Socas reflexiona sobre un artículo científico que está leyendo, planteando una cuestión sobre la relación entre discos circunucleares de gran tamaño (120 parsecs) y discos de acreción mucho más pequeños (subparsec).
Habla: Héctor SocasPalabras #8discos circunucleares de 120 parsecsdiscos acreción subparsec diámetrorelación discos circunucleares artículo científicodisco circunuclear de 120 parsecsestructuras intermedias entre discosgas intracumular al disco de acreción…nucleares son radiales. la única que no es radial es la fuerza magnética, la fuerza de Lorentz. Entonces por eso el campón magnético produce cosas exóticas en el universo porque te rompe esa simetría esférica en todos los procesos en los que participa. Bueno, entonces eso, que pero para, para mí, una no sé, una cosa que me planteo leyendo este artículo, los autores no lo discuten, pero a ver, si estamos viendo un disco circunuclear de 120 parsecs de diámetro, y sabemos que dentro hay un disco de acreción de menos de un parsec, de subparsec, entre todas esas escalas que hay ahí dentro, entre los 120 parsecs y el subparsec, ¿quién no nos dice que hay más estructuras ahí dentro? que hay otros discos, toros, otra serie de... o sea que igual que el gas viene por filamentos, cae y forma condensa en ese disco de 120 párceps a lo mejor luego ese disco de ahí no va directamente al disco de acreción sino que hay otras estructuras intermedias como si fueran engranajes en todo un mecanismo que va transfiriendo materia desde el gas intracumular finalmente hasta el disco de acreción del agujero negro Porque ahí todavía seguramente, si ahí vamos ampliando, seguramente iremos viendo otras estructuras más complejas. Me parece muy fascinante lo que nos va diciendo estas observaciones sobre cómo se alimentan los agujeros negros. Y sobre todo lo más relevante de este tipo de cosas es que nos están mostrando que toda esa enorme cantidad de artículos que se han publicado en…