Un equipo de astrónomos del Reino Unido informa la primera detección de materia que cae en un agujero negro al 30% de la velocidad de la luz, ubicada en el centro de la galaxia distante de mil millones de años PG211 + 143. El equipo, dirigido por el profesor KenLibras de la Universidad de Leicester, utilizaron datos del observatorio de rayos X XMM-Newton de la Agencia Espacial Europea para observar el agujero negro. Sus resultados aparecen en un nuevo artículo en Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society .
Los agujeros negros son objetos con campos gravitacionales tan fuertes que ni siquiera la luz viaja lo suficientemente rápido como para escapar de su alcance, de ahí la descripción 'negro'. Son muy importantes en astronomía porque ofrecen la forma más eficiente de extraer energía de la materia.Como resultado directo, la caída de gas acreción sobre los agujeros negros debe estar alimentando los fenómenos más energéticos del Universo.
El centro de casi todas las galaxias, como nuestra propia Vía Láctea, contiene un llamado agujero negro supermasivo, con masas de millones a miles de millones de veces la masa de nuestro Sol. Con suficiente materia cayendo en el agujero, estos puedense vuelven extremadamente luminosos y se ven como un quásar o núcleo galáctico activo AGN.
Sin embargo, los agujeros negros son tan compactos que el gas casi siempre gira demasiado para caer directamente. En su lugar, orbita alrededor del agujero, acercándose gradualmente a través de un disco de acreción, una secuencia de órbitas circulares de tamaño decreciente. A medida que el gas gira en espiral hacia adentro,se mueve cada vez más rápido y se vuelve caliente y luminoso, convirtiendo la energía gravitacional en la radiación que observan los astrónomos.
A menudo se supone que la órbita del gas alrededor del agujero negro está alineada con la rotación del agujero negro, pero no hay una razón convincente para que sea así. De hecho, la razón por la que tenemos verano e invierno es quela rotación diaria de la Tierra no se alinea con su órbita anual alrededor del Sol.
Hasta ahora no estaba claro cómo la rotación desalineada podría afectar la caída de gas. Esto es particularmente relevante para la alimentación de agujeros negros supermasivos ya que la materia nubes de gas interestelar o incluso estrellas aisladas puede caer desde cualquier dirección.
Utilizando datos de XMM-Newton, el Prof. Pounds y sus colaboradores observaron los espectros de rayos X donde los rayos X se dispersan por la longitud de onda de la galaxia PG211 + 143. Este objeto se encuentra a más de mil millones de años luz de distanciadirección de la constelación Coma Berenices, y es una galaxia Seyfert, caracterizada por un AGN muy brillante resultante de la presencia del agujero negro masivo en su núcleo.
Los investigadores encontraron que los espectros se desplazaron fuertemente hacia el rojo, mostrando que la materia observada estaba cayendo en el agujero negro a la enorme velocidad del 30 por ciento de la velocidad de la luz, o alrededor de 100,000 kilómetros por segundo. El gas tiene casino hay rotación alrededor del hoyo, y se detecta extremadamente cerca de él en términos astronómicos, a una distancia de solo 20 veces el tamaño del hoyo su horizonte de eventos, el límite de la región donde ya no es posible escapar.
La observación concuerda estrechamente con el trabajo teórico reciente, también en Leicester y utilizando la instalación de supercomputadora Dirac del Reino Unido que simula el "desgarro" de discos de acreción desalineados. Este trabajo ha demostrado que los anillos de gas pueden romperse y colisionar entre sí, cancelandosu rotación y dejando que el gas caiga directamente hacia el agujero negro.
El Prof. Pounds, del Departamento de Física y Astronomía de la Universidad de Leicester, dijo: "La galaxia que estábamos observando con XMM-Newton tiene un agujero negro de 40 millones de masas solares que es muy brillante y evidentemente bien alimentado. De hecho, unos 15 añosHace tiempo detectamos un viento poderoso que indicaba que el agujero estaba sobrealimentado. Mientras que esos vientos se encuentran ahora en muchas galaxias activas, PG1211 + 143 ahora ha producido otro 'primero', con la detección de materia que se hunde directamente en el agujero mismo ".
Continúa: "Pudimos seguir un grupo de materia del tamaño de la Tierra durante aproximadamente un día, ya que fue arrastrado hacia el agujero negro, acelerando a un tercio de la velocidad de la luz antes de ser tragado por el agujero".
Una nueva implicación de la nueva investigación es que la "acumulación caótica" de los discos desalineados es probable que sea común para los agujeros negros supermasivos. Estos agujeros negros girarían muy lentamente, pudiendo aceptar mucho más gas y hacer crecer sus masas más rápidamentede lo que generalmente se cree, proporcionando una explicación de por qué los agujeros negros que se formaron en el Universo temprano rápidamente ganaron masas muy grandes.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Real Sociedad Astronómica . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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