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Astrónomos revelan el contenido de los misteriosos chorros que lanzan los agujeros negros

<p>Este es un modelo del sistema de agujero negro con los chorros en los que se ha demostrado que contienen materia atómica.</p>
Un equipo internacional de astrónomos ha respondido a una pregunta que llevaba mucho tiempo en el aire acerca de los enigmáticos chorros emitidos por los agujeros negros, en una investigación que acaba de publicar la prestigiosa revista Nature. Los chorros son haces estrechos de materia atómica lanzada a alta velocidad desde cerca del centro del agujero negro. “A pesar de que se han observado durante décadas, todavía no estábamos seguros de lo que estaban hechos, o cuáles era sus propiedades”, ha comentado la autora principal de este estudio, la astrónomo del ESO la Doctora María Díaz Trigo.

El equipo estudió las ondas de radio y de Rayos X emitidas por un pequeño agujero negro que tiene un par de veces la masa del sol. El agujero negro en cuestión era conocido por ser bastante activo, pero las primeras observaciones del equipo sobre las emisiones de radio no mostraron chorros, y el espectro de Rayos X no reveló nada anormal. Sin embargo, unas semanas más tarde, el equipo volvió a mirar al agujero negro y esta vez sí vio las emisiones de radio correspondientes a la repentina aparición de estos chorros y, aún más interesante, también habían aparecido unas líneas en el espectro de Rayos X alrededor del agujero negro, lo que constituye la firma reveladora de la existencia de átomos ordinarios.

“Curiosamente, encontramos que las líneas no estaban donde debían estar, sino que se movieron de manera significativa” explica el Dr. James Miller Jones, de la Universidad de Curtin, quien dirigió las observaciones desde el nodo del Centro Internacional de Investigación de Radio Astronomía (ICRAR). El mismo efecto se produce cuando el sonido que emite la sirena de un vehículo de emergencia cambia a medida que se mueve hacia nosotros o se aleja, como si la onda de sonido se acortara o alargara por el movimiento. “Esto nos llevó a concluir que las partículas se aceleran a gran velocidad en los chorros, unas dirigidas hacia la Tierra, y las otras en la dirección opuesta”, afirma el Dr. Simone Migliari, otro miembro del equipo de la Universidad de Barcelona.

El Dr. Miller Jones está convencido de que ésta es la primera evidencia sólida de la existencia de tales partículas en los chorros que salen de un pequeño y típico aguero negro. “Hemos sabido durante mucho tiempo que los chorros contenían electrones, pero no había una carga negativa general, por lo que debía existir en ellos también algo de carga positiva”, explica Miller Jones. “Hasta ahora no estaba claro si la carga positiva era producida por positrones, (la antimateria opuesta a los electrones) o por átomos cargados positivamente. A partir de nuestros resultados, tras encontrar níquel y hierro en estos chorros, ahora sabemos que es materia ordinaria la que proporciona la carga positiva”.

Los átomos cargados positivamente son mucho más pesados que los positrones, por lo que los astrónomos pensaron que esto podría hacer que los los chorros arrastraran mucha más energía del agujero negro de lo que antes se creía. Es más, los astrónomos no están seguros ahora de si los chorros son impulsados por el giro del propio agujero negro en rotación o, en cambio, se ponen en marcha directamente desde el disco de materia que rodea a los agujeros negros. “Nuestros resultados sugieren que es más probable que el disco sea el encargado de canalizar la materia en los chorros, y estamos planeando nuevas observaciones para tratar de confirmar esto” añade el Dr. Miller Jones.

Utilizando los datos de los Rayos X, el equipo también determinó que los chorros se mueven al 66 % de la velocidad de la luz, es decir, a 198.000 km/s. Ésta es la determinación más precisa que se ha hecho hasta la fecha de la velocidad del chorro de un agujero negro que tiene un par de veces la masa del sol. Para sus observaciones, el equipo ha utilizado el satélite XMM-Newton, de la Agencia Espacial Europea, para observar la emisión de los Rayos X del agujero negro, al igual que el Australia Telescope Array Compact, del CSIRO, para las observaciones de las emisiones de radio.
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