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La NASA toma imágenes de cómo el agujero negro supermasivo Sagittarius A* rechaza parte del material que podría alimentarlo


 

La secuencia, tomada gracias a las observaciones con el Chandra X-ray Observatory, permitirá entender mejor el funcionamiento de los agujeros negros.

La NASA ha hecho públicas una serie de imágenes que revelan al detalle el centro de la Vía Láctea, ocupado por el agujero negro supermasivo Sagittarius A* (Sgr A*). Los astrónomos de la agencia espacial americana han empleado el Chandra X-ray Observatory para avanzar en la comprensión acerca de las razones por las que el material situado alrededor de Sgr A* es extraordinariamente débil para las observaciones con rayos X. Este descubrimiento supone un importante avance en el entendimiento de cómo funcionan los agujeros negros.

Las nuevas imágenes de Sgr A*, situado a unos 26.000 años luz de la Tierra, indican que menos del 1% del gas inicialmente situado dentro de su fuerza gravitacional alcanza en algún momento el punto de no retorno, también conocido como ‘horizonte de eventos’. En lugar de eso, buena parte del gas es expulsado antes de acercarse al ‘horizonte de eventos’ y tiene una oportunidad de convertirse en brillante, recogiendo las débiles emisiones de rayos X.

Estos hallazgos son el resultado de una de las más largas campañas de observación llevadas a cabo nunca con el Chandra. La nave espacial recogió durante cinco semanas muchos datos de valor de la Sgr A* en 2012. Los investigadores han empleado este periodo de observaciones para capturar imágenes con rayos X inusualmente detalladas y sensitivas  y marcas energéticas de remolinos de gases súper calientes alrededor del Sgr A*, cuya masa es de unos 4 millones de veces la del Sol.

“Creemos que la mayoría de las galaxias tienen un agujero negro supermasivo en su centro, pero todavía se encuentra muy lejos de nosotros poder estudiar cómo la materia fluye en torno a ellos -afirma Q. Daniel Wang, miembro de la Universidad de Massachusetts en Amherst y líder del estudio publicado en la revista Science-. Sgr A* es uno de los pocos agujeros negros que se encuentran suficientemente cerca de nosotros como para que podamos ser testigos de este proceso”.

Los investigadores descubrieron que los datos del Chandra sobre el Sgr A* no ofrecían soporte a los modelos teóricos en los que los rayos X era emitidos por una concentración de pequeñas estrellas situadas en torno al agujero negro. En lugar de eso, los datos de los rayos X muestran el gas cercano al agujero negro probablemente procedente de los vientos producidos por una distribución con forma de disco de las jóvenes estrellas masivas.

“Esta nueva imagen del Chandra es una de las más geniales que nunca he contemplado –advierte el coautor y miembro de la Universidad de Amsterdam Sera Markoff-. Estamos observando al Sgr A* capturar gas caliente expulsado por las estrellas cercanas y proyectarlo hacia su ‘horizonte de eventos’.

 


La imagen muestra los rayos X del Chandra en azul, y las emisiones infrarrojas del Telescopio Espacial Hubble en rojo y amarillo. El recuadro muestra una imagen cercana del Sgr A*, sólo en rayos X y cubriendo una región de medio año luz de anchura. Imagen cortesía de NASA/UMass/D. Wang et al.


Para sumergirse en el ‘horizonte de eventos’, el material capturado por un agujero negro debe perder calor e impulso. La expulsión de material permite que esto suceda. “La mayoría del gas debe ser lanzado lejos, por lo que sólo una pequeña cantidad puede alcanzar el agujero negro –detalla Feng Yuan, miembro del Shanghai Astronomical Observatory en China y coautor del estudio-. Contrariamente a lo que alguna gente cree, los agujeros negros no devoran todo lo que es lanzado en su dirección. De hecho, aparentemente Sgr A* está encontrando muchos problemas para tragarse una buena parte de su ‘comida’”.

El gas disponibles para Sgr A* está muy difuminado y súper caliente, por lo que es difícil para el agujero negro capturarlo y engullirlo. Los ‘glotones’ agujeros negros que alimentan a los quásares y producen grandes cantidades de radiación tienen reservas de gas mucho más frías y densas que el Sgr A*.

El ‘horizonte de eventos’ del Sgr A* lanza una sombra contra la materia brillante que rodea al agujero negro. Esta investigación podría ayudar a los esfuerzos que se están realizando, empleando radiotelescopios para observar y comprender la sombra. También podría ser muy útil para entender el efecto que las estrellas orbitantes y las nubes de gas podrían tener sobre la materia que fluye hacia el agujero negro o se aleja de él.

El Marshall Space Flight Center en Huntsville (Alabama) lidera el programa Chandra para la Science Mission Directorate de la NASA en Washington. Y el Smithsonian Astrphysical Observatory controla las operaciones de vuelo y ciencia del Chandra desde Cambridge (Massachusetts).

 

 

 
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