La galaxia Pictor A es uno de esos objetos impresionante. Esta galaxia, situada cerca de 500 millones de años luz de la Tierra, contiene un agujero negro supermasivo en su centro. Una enorme cantidad de energía gravitatoria se libera como material remolinos hacia el horizonte de sucesos, el punto de no retorno para el material que cae. Esta energía produce un haz enorme, o jet, de partículas que viajan casi a la velocidad de la luz hacia el espacio intergaláctico.
Para obtener imágenes de este jet, los científicos usaron el Observatorio de Rayos X Chandra de la NASA en varias ocasiones más de 15 años. Datos de rayos X de Chandra (azul) se han combinado con los datos de radio del Australia Telescope Compact Array (rojo) en esta imagen compuesta nueva.
Mediante el estudio de los detalles de la estructura se ve en ambos rayos X y ondas de radio, los científicos tratan de obtener una comprensión más profunda de estas enormes explosiones colimados.
El chorro [a la derecha] en Pictor Una es la que está más cerca de nosotros. Muestra emisión de rayos X continuo a lo largo de una distancia de 300.000 años luz. En comparación, toda la Vía Láctea es de unos 100.000 años luz de diámetro. Debido a su relativa proximidad y la capacidad del Chandra para crear imágenes detalladas de rayos X, los científicos pueden observar las características detalladas en el chorro y probar ideas de cómo se produce la emisión de rayos X.
Además de la jet prominente visto que apunta a la derecha en la imagen, los investigadores informan de pruebas para otro chorro apuntando en la dirección opuesta, conocido como un "counterjet". Mientras que la evidencia preliminar para este counterjet se había informado anteriormente, estos nuevos datos de Chandra confirman su existencia. La debilidad relativa de la counterjet en comparación con el chorro es probablemente debido al movimiento de la counterjet lejos de la línea de visión a la Tierra.
La imagen de la etiqueta muestra la ubicación del agujero negro supermasivo, el avión y el counterjet. También marcado es un "lóbulo radio" donde el chorro está empujando en gas circundante y un "punto caliente", causada por ondas de choque - similares a los estampidos sónicos desde un avión supersónico - cerca de la punta del chorro.
Las propiedades detalladas del avión y counterjet observada con Chandra muestran que su emisión de rayos X probablemente proviene de los electrones en espiral alrededor de las líneas de campo magnético, un proceso llamado emisión sincrotrón. En este caso, los electrones deben ser continuamente re-aceleraron medida que se mueven a lo largo del chorro. ¿Cómo ocurre esto no se entiende bien
Los investigadores descartaron un mecanismo diferente para la producción de la emisión de rayos X del chorro. En ese escenario, los electrones volando lejos del agujero negro en el chorro a casi la velocidad de movimiento luz a través del mar de fondo cósmico de radiación (CMB) sobrante de la primera fase caliente del Universo después del Big Bang. Cuando un electrón de rápido movimiento choca con uno de estos fotones del CMB, se puede aumentar la energía del fotón arriba en la banda de rayos X.
El brillo de rayos X del chorro depende de la potencia en el haz de electrones y la intensidad de la radiación de fondo. El brillo relativo de los rayos X procedentes del chorro y counterjet en Pictor A no coinciden con lo que se espera en este proceso que implica la CMB, y efectivamente lo elimina como la fuente de la producción de rayos X en el chorro.