Gracias al telescopio espacial Chandra de rayos x, los científicos descubrieron esta historia de erupciones de agujeros negros mediante el estudio de NGC 5813, un grupo de galaxias a unos 105 millones de años luz de la Tierra.

   Estas observaciones de Chandra son las más distantes jamás obtenidas de un grupo de galaxias, y duraron poco más de una semana. Los datos de Chandra se muestran en esta imagen compuesta nueva donde los rayos X de Chandra (púrpura) se han combinado con los datos visibles de luz (rojo, verde y azul).

   Los grupos de galaxias son como sus primos más grandes, los cúmulos de galaxias, pero en lugar de contener cientos o incluso miles de galaxias como los cúmulos, los grupos de galaxias están típicamente formados por 50 o menos galaxias. Al igual que los cúmulos de galaxias, los grupos de galaxias están envueltos por cantidades gigantescas de gas caliente que emite rayos-X.

   El agujero negro supermasivo en erupción se encuentra en la galaxia central de NGC 5813. El giro del agujero negro, junto con el gas que se mueve en espiral hacia su interior, puede producir una torre vertical de rotación de campo magnético que arroja una gran fracción del gas entrante lejos de las inmediaciones del agujero negro en un fuerte chorro de alta velocidad.

   Los investigadores fueron capaces de determinar la duración de las erupciones del agujero negro mediante el estudio de las cavidades o burbujas gigantes, en el gas a varios millones en NGC 5813. Estas cavidades se producen cuando los chorros del agujero negro supermasivo generan ondas de choque que empujan el gas hacia el exterior y crean enormes agujeros.

   Las últimas observaciones de Chandra revelan un tercer par de cavidades, además de dos que se encontraban previamente en NGC 5813, lo que representa tres erupciones distintas desde el agujero negro central. Este es el mayor número de pares de cavidades jamás descubierto en un grupo o un cúmulo de galaxias.

   Para entender más sobre la historia de las erupciones del agujero negro, los investigadores estudiaron los detalles de los tres pares de cavidades. Encontraron que la cantidad de energía requerida para crear el par de cavidades más próximas al agujero negro es menor que la energía que produjo los dos pares mayores. Sin embargo, la tasa de producción de energía es aproximadamente la misma para los tres pares. Esto indica que la erupción asociada con el par interior de cavidades se sigue produciendo.

   Cada uno de los tres pares de cavidades está asociado con un frente de choque, visible como bordes afilados en la imagen de rayos X. Estos frentes de choque, similares a los estampidos sónicos de un avión supersónico, calientan el gas, evitando la refrigeración y la formación de un gran número de nuevas estrellas.

   Un artículo que describe estos resultados ha sido publicado en The Astrophysical Journal.