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El concepto de los chorros de los agujeros negros no es nuevo, pero aún no queda mucho por aprender acerca del conjunto de partículas que se encuentran a su alrededor. Mediante el Observatorio XMM-Newton de la ESA, los astrónomos han echado una ojeada a un agujero negro de nuestra galaxia y se han encontrado con varios resultados sorprendentes.Nike

Agujeros negros

Agujero negro con sus chorros y disco de acreción. Cortesía de la ESA.



Como sabemos, la masa estelar de los agujeros negros captura materia de las estrellas cercanas. La materia de estas estrellas es arrancada hacia el agujero negro elevando la temperatura de la misma y emitiendo una intensa radiación de rayos-X. Sin embargo, un agujero negro no ingiere siempre todo lo que se encuentra en su camino. A veces rechazan parte de esta materia que les llega, expulsándola en forma de potentes chorros. Estos chorros también alimentan sus alrededores, liberando la masa y energía que han arrebatado al agujero negro.

Mediante el estudio de la composición de estos chorros, los investigadores han sido capaces de determinar que toman y que no, del agujero negro. A través de las observaciones realizadas en longitudes de ondas de radio del espectro electromagnético, hemos distinguido la presencia de electrones casi a la velocidad de la luz. Sin embargo, no se ha determinado con claridad si la carga negativa de estos está complementada con sus antipartículas, los positrones, o mejor dicho, por partículas pesadas cargadas positivamente, como protones o núcleos atómicos. A través de la potencia del Observatorio XMM-Newton, los astrónomos han tenido la oportunidad de examinar un agujero negro binario designado como AU1630-47, un candidato conocido por presentar estallidos repentinos de rayos-X a intervalos de tiempo que suelen durar de meses a años.

María Díaz Trigo, del European Southern Observatory en Munich, Alemania, autora principal del artículo publicado en la Revista Nature ha manifestado: “En nuestras observaciones, hemos encontrado la presencia de indicios de núcleos altamente ionizados de dos elementos pesados, Hierro y Níquel. El descubrimiento constituyó una sorpresa, muy buena sorpresa, puesto que demuestra sin lugar a dudas que la composición de los chorros emitidos por un agujero negro es mucho más rica que solo electrones”.

Durante septiembre de 2012, un equipo de astrónomos dirigidos por la Dra Díaz Trigo y sus colaboradores, observaron el agujero negro binario AU1630-47 con el XMM-Newton. Sus observaciones fueron refrendadas mediante otras realizadas con radioondas de forma casi simultánea mediante el Telescope Compact Array de Australia. Aunque los estudios se realizaron muy próximos entre sí, en tan solo un par de semanas, los resultados no pudieron ser más diferentes.

Según el equipo de Díaz Trigo, el conjunto inicial de observaciones obtuvo pruebas de la existencia de rayos-X en el disco de acreción, pero no existía actividad alguna en la banda de radioondas. Esto constituía una indicación de que los chorros no estaban activos en ese momento. Sin embargo, en el segundo conjunto de observaciones si hubo actividad en ambas gamas, los chorros se habían reactivado. Al examinar los rayos-X también encontraron núcleos de átomos de Hierro en movimiento. Estas partículas estaban acercándose o alejándose del XMM-Newton, demostrándose que los iones formaban parte de chorros gemelos dirigidos en sentidos opuestos. No obstante, esto no es todo, también hubo pruebas de la existencia de núcleos de átomos de níquel en dirección al observatorio.

“A partir de estas “huellas” de hierro y níquel, pudimos demostrar que la velocidad del chorro es muy alta, alrededor de dos tercios de la velocidad de la luz”, afirma el coautor James Miller-Jones de la Curtin University, entidad receptora del International Centre for Radio Astronomy Research en Perth, Australia.

“Por otra parte, la presencia de núcleos atómicos pesados en los chorros del agujero negro significa que la masa y la energía están siendo transportados fuera del agujero negro en cantidades mucho mayores de lo que se pensaba, lo que puede representar un impacto importante sobre el mecanismo y proporción por el cual acrece materia”, afirma Simone Migliari de la Universidad de Barcelona y coautor del estudio.

¿Nuevos descubrimientos asombrosos? Bueno... sí. Para un agujero negro de masa estelar típica, esta es la primera vez que se han detectado núcleos pesados dentro de los chorros. A partir de ahora, sólo hay “otro binario de rayos-X que muestra un comportamiento similar con presencia de núcleos pesados en sus chorros, una fuente conocida como SS-433. Sin embargo, éste sistema de agujero negro se caracteriza por una tasa inusualmente alta de acreción, lo que hace difícil comparar sus propiedades con la de los agujeros negros más comunes”. A través de estas nuevas observaciones de AU1630-47, los astrónomos serán capaces de proporcionar la información de las lagunas existentes acerca de la razón por la que se producen los chorros en los discos de acreción de los agujeros negros y la causa que los impulsa.

“Aunque actualmente sabemos mucho acerca de los agujeros negros y lo que sucede a su alrededor, sin embargo, la formación de los chorros continúa siendo un gran rompecabezas y ésta observación representa un importante paso adelante en la compresión de éste fascinante fenómeno” ha manifestado Norbert Schartel científico del Proyecto XMM-Newton de la ESA.

Fuente original de ésta noticia: ESA Press Release.
Fuente: Universe Today

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