¿Cuál es el entorno que rodea realmente a un agujero negro? Los astrónomos están obteniendo una idea mejor mediante la observación de la luz procedente del disco de acreción que rodea a los agujeros negros. La luz no es constante, son llamaradas, fulguraciones y chispas y estas fluctuaciones proporcionan nuevas y sorprendentes visiones de la cantidad colosal de energía que emana de sus alrededores. Mediante cartografía observamos la coincidencia de las observaciones realizadas en luz visible, con las logradas con rayos X, en cortos espacios de tiempo, y los astrónomos han demostrado que los campos magnéticos deben desempeñar un papel importante en el modo en que los agujeros negros engullen materia.

Poshak Gandhi que dirige el equipo internacional que ha publicado los resultados, ha manifestado, “las rápidas fluctuaciones de un agujero negro son observadas más frecuentemente a longitudes de onda de rayos X”. Este nuevo estudio representa tan solo uno, de un montón de ellos que hasta la fecha también exploran las rápidas variaciones en luz visible de los agujeros negros, y lo más importante, como están relacionadas estas fluctuaciones con los rayos X”.

El seguimiento de las fluctuaciones de los agujeros negros han sido realizadas simultáneamente mediante dos instrumentos diferentes, uno en la Tierra y otro en el espacio. La información procedente de los rayos X fue realizada mediante el satélite X-ray Timing Explorer de de la NASA. La información en luz visible fue recogida mediante la cámara de alta velocidad ULTRACAM, un instrumento alojado en el Very Large Telescope de la ESO, registrando hasta 20 imágenes por segundo. La cámara ULTRACAM fue desarrollada por los miembros del equipo Vik Dhillon y Tom Marsh. Dillon ha manifesado al respecto “Estas son algunas de las observaciones de un agujero negro más rápidas jamás realizadas con un telescopio óptico,”.

Para su sorpresa, los astrónomos descubrieron que las fluctuaciones de brillo en luz visible, eran aún más rápidas que las de rayos X. Además, las variaciones en luz visible y en rayos X no eran simultáneas, pero seguían una pauta sorprendente y repetida: inmediatamente antes de una llamarada de rayos X, se atenuaba la luz visible y a continuación surgía un destello brillante durante una pequeñísima fracción de segundo para disminuir rápidamente de nuevo.

He aquí un vídeo de las fluctuaciones.

Ninguna de esta radiación surge directamente del agujero negro, sino que la intensa energía fluye directamente de la materia cargada eléctricamente presente en sus alrededores. El entorno de un agujero negro está siendo modificado constantemente por una competición de fuerzas, como la gravedad, el magnetismo y la presión expansiva. Como consecuencia de ello, la luz emitida por los flujos calientes de materia varían su brillo de un modo confuso y desordenado. “Pero el modelo encontrado con este nuevo estudio, posee una estructura estable que destaca en medio de una caótica variabilidad, y por lo tanto, nos puede proporcionar pistas vitales acerca de los procesos físicos subyacentes”, ha manifestado Andy Fabian, miembro del equipo.

Las emisiones de luz visible procedente de los alrededores de los agujeros negros se cree que se trata de un efecto secundario, respecto de las reveladoras llamaradas de rayos X del gas que le rodea, que consecuentemente brilla en el rango visible. Y si esto fuera así, cualquier variación de luz visible podría rezagarse respecto de las variaciones de rayos X y podría ser mucho más lenta para los picos y quedar atenuada. “Gandhi afirma que “los rápidos parpadeos de luz visible ahora descubiertos, descarta inmediatamente estos escenarios para los dos sistemas estudiados. Las variaciones en las emisiones de rayos X y luz visible deben tener un origen común y muy próximo al agujero negro en sí”.

Los fuertes campos magnéticos representan los mejores candidatos para los procesos físicos dominantes. Actuando como embalses, pueden absorber la energía liberada en las proximidades de un agujero negro, almacenándola hasta que pueda ser emitida bien como plasma caliente de rayos X (con varios millones de grados), o como corrientes de partículas cargadas viajando a velocidades próximas a la de la luz. La división de la energía entre estos dos componentes puede dar lugar a un modelo característico de las variabilidad de los rayos X y la luz visible.

Los documentos de esta investigación se encuentran en las referencias siguientes: [1] y [2]

Fuente: ESO y Universe Today

Imagen: http://www.universetoday.com/wp-content/uploads/2008/10/black-hole-magnetic-field.jpg