Investigadores de la Universidad de Turku, Finlandia, descubrieron que el eje de rotación de un agujero negro en un sistema binario está inclinado más de 40 grados con respecto al eje de la órbita estelar. El hallazgo desafía los modelos teóricos actuales de formación de agujeros negros.
La observación realizada por los investigadores del Observatorio Tuorla en Finlandia es la primera medición confiable que muestra una gran diferencia entre el eje de rotación de un agujero negro y el eje de la órbita de un sistema binario. La diferencia entre los ejes medidos por los investigadores enun sistema estelar binario llamado MAXI J1820+070 tenía más de 40 grados.
A menudo, para los sistemas espaciales con objetos más pequeños que orbitan alrededor del cuerpo masivo central, el propio eje de rotación de este cuerpo está alineado en gran medida con el eje de rotación de sus satélites. Esto también es cierto para nuestro sistema solar: los planetas orbitanalrededor del Sol en un plano, que coincide aproximadamente con el plano ecuatorial del Sol. La inclinación del eje de rotación del Sol con respecto al eje orbital de la Tierra es de solo siete grados.
"La expectativa de alineación, en gran medida, no es válida para los objetos extraños como los binarios de rayos X de los agujeros negros. Los agujeros negros en estos sistemas se formaron como resultado de un cataclismo cósmico: el colapso de unestrella masiva. Ahora vemos el agujero negro arrastrando materia de la estrella compañera más ligera y cercana que orbita a su alrededor. Vemos radiación óptica brillante y de rayos X como el último suspiro del material que cae, y también emisión de radio de los chorros relativistas expulsados deel sistema", dice Juri Poutanen, profesor de astronomía en la Universidad de Turku y autor principal de la publicación.
Al seguir estos chorros, los investigadores pudieron determinar la dirección del eje de rotación del agujero negro con mucha precisión. A medida que la cantidad de gas que caía de la estrella compañera al agujero negro comenzó a disminuir, el sistema se atenuó,y gran parte de la luz en el sistema provenía de la estrella compañera. De esta manera, los investigadores pudieron medir la inclinación de la órbita utilizando técnicas espectroscópicas, y resultó que casi coincidía con la inclinación de las eyecciones.
"Para determinar la orientación 3D de la órbita, también se necesita conocer el ángulo de posición del sistema en el cielo, es decir, cómo se gira el sistema con respecto a la dirección del norte en el cielo. Esto se midió usando polarimétricotécnicas", dice Juri Poutanen.
Los resultados publicados en el Ciencia la revista abre perspectivas interesantes hacia los estudios de formación de agujeros negros y la evolución de tales sistemas, ya que es difícil obtener una desalineación tan extrema en muchos escenarios de formación de agujeros negros y evolución binaria.
"La diferencia de más de 40 grados entre el eje orbital y el giro del agujero negro fue completamente inesperada. Los científicos a menudo supusieron que esta diferencia era muy pequeña cuando modelaron el comportamiento de la materia en un espacio de tiempo curvo alrededor de un agujero negroLos modelos actuales ya son realmente complejos, y ahora los nuevos hallazgos nos obligan a agregarles una nueva dimensión", afirma Poutanen.
El hallazgo clave se realizó utilizando el instrumento polarimétrico DIPol-UF construido internamente montado en el Telescopio Óptico Nórdico, que es propiedad de la Universidad de Turku junto con la Universidad de Aarhus en Dinamarca.
Fuente de la historia:
Materiales proporcionado por Universidad de Turku. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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