Fotografían por primera vez a un agujero negro que se traga una estrella y emite chorro de material.

By Sophia Dagnello Agosto 31, 2018 229 No comment

Por primera vez, los astrónomos han fotografiado directamente la formación y la expansión de un chorro de material que se mueve rápidamente cuando la poderosa gravedad de un agujero negro supermasivo desgarró una estrella que se acercó demasiado al monstruo cósmico.

Los científicos rastrearon el evento con telescopios de radio e infrarrojos, incluido el Very Long Baseline Array (VLBA) de la National Science Foundation, en un par de galaxias colisionantes llamadas Arp 299, a casi 150 millones de años luz de la Tierra. En el centro de una de las galaxias, un agujero negro 20 millones de veces más masivo que el Sol destrozó una estrella más del doble de la masa del Sol, desencadenando una cadena de eventos que revelaron detalles importantes del encuentro violento.

Solo se ha detectado un pequeño número de muertes estelares, llamadas eventos de interrupción de las mareas, o TDE, aunque los científicos han planteado la hipótesis de que pueden ser una ocurrencia más común. Los teóricos sugirieron que el material extraído de la estrella condenada forma un disco giratorio alrededor del agujero negro, emitiendo intensos rayos X y luz visible, y también lanza chorros de material hacia afuera desde los polos del disco a casi la velocidad de la luz.

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“Nunca antes hemos podido observar directamente la formación y la evolución de un jet de uno de estos eventos”, dijo Miguel Pérez-Torres, del Instituto Astrofísico de Andalucía en Granada, España.

La primera indicación vino el 30 de enero de 2005, cuando los astrónomos que usaban el Telescopio William Herschel en las Islas Canarias descubrieron una brillante ráfaga de emisión infrarroja proveniente del núcleo de una de las galaxias colisionantes en Arp 299. El 17 de julio de 2005, el VLBA reveló una nueva fuente distinta de emisión de radio desde el mismo lugar.

“Con el paso del tiempo, el nuevo objeto se mantuvo brillante en las longitudes de onda infrarroja y de radio, pero no en la luz visible y los rayos X”, dijo Seppo Mattila, de la Universidad de Turku en Finlandia. “La explicación más probable es que el grueso gas interestelar y el polvo cerca del centro de la galaxia absorbieron los rayos X y la luz visible, y luego lo re-irradiaron como infrarrojo”, agregó. Los investigadores utilizaron el Telescopio óptico nórdico en las Islas Canarias y el telescopio espacial Spitzer de la NASA para seguir la emisión infrarroja del objeto.

Las observaciones continuas con el VLBA, la red europea VLBI (EVN) y otros radiotelescopios, llevados a cabo durante casi una década, mostraron la fuente de emisión de radio en una dirección, tal como se esperaba para un chorro (Jet). La expansión medida indicó que el material en el chorro se movía a un promedio de un cuarto de la velocidad de la luz. Afortunadamente, las ondas de radio no se absorben en el núcleo de la galaxia, sino que se abren paso a través de ellas para llegar a la Tierra.

Estas observaciones utilizaron múltiples antenas de radiotelescopio, separadas por miles de millas, para obtener el poder de resolución, o la capacidad de ver detalles finos, necesarios para detectar la expansión de un objeto tan distante. El paciente, la recopilación de datos durante años, recompensó a los científicos con la evidencia de un jet.

La mayoría de las galaxias tienen agujeros negros supermasivos, que contienen de millones a miles de millones de veces la masa del Sol, en sus núcleos. En un agujero negro, la masa está tan concentrada que su atracción gravitacional es tan fuerte que ni siquiera la luz puede escapar. Cuando esos agujeros negros supermasivos atraen activamente material de su entorno, ese material forma un disco giratorio alrededor del agujero negro y se lanzan chorros súper rápidos de partículas hacia afuera. Este es el fenómeno visto en las radio galaxias.

“Gran parte del tiempo, sin embargo, los agujeros negros supermasivos no devoran nada activamente, por lo que están en un estado tranquilo”, explicó Pérez-Torres. “Los eventos de interrupción de las mareas pueden brindarnos una oportunidad única para avanzar en nuestra comprensión de la formación y evolución de los chorros en las proximidades de estos poderosos objetos”, agregó.

“Debido al polvo que absorbió cualquier luz visible, este evento particular de interrupción de las mareas puede ser solo la punta del iceberg de lo que hasta ahora ha sido una población oculta”, dijo Mattila. “Al buscar estos eventos con infrarrojos y radiotelescopios, podremos descubrir muchos más y aprender de ellos”, dijo.

Tales eventos pueden haber sido más comunes en el Universo distante, por lo que estudiarlos puede ayudar a los científicos a comprender el entorno en el que se desarrollaron las galaxias hace miles de millones de años.

El descubrimiento, dijeron los científicos, fue una sorpresa. La explosión infrarroja inicial se descubrió como parte de un proyecto que buscaba detectar explosiones de supernovas en dichos pares de galaxias en colisión. Arp 299 ha visto numerosas explosiones estelares, y ha sido llamada una “fábrica de supernovas”. Este nuevo objeto originalmente fue considerado como una explosión de supernova. Solo en 2011, seis años después del descubrimiento, la parte emisora ??de radio comenzó a mostrar un alargamiento. La supervisión posterior mostró que la expansión crecía, lo que confirma que lo que los científicos están viendo es un jet, no una supernova.

 

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Last modified on Viernes, 31 Agosto 2018 16:50

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