Cartografía de orificios negros

Dos investigaciones publicadas en las revistas Nature y Science arrojan datos significativos sobre agujeros negros. Por un lado, los astrónomos han cartografiado el contorno de un pequeño agujero negro para aclarar su naturaleza y, por otro, han encontrado la forma de calcular la velocidad de giro de los agujeros negros.

Para cartografiar el entorno del agujero negro se ha utilizado el telescopio de rayos X NICER X de la Estación Espacial Internacional. En marzo de 2018 se detectó por primera vez un pequeño agujero negro llamado J1820 cuando estaba ingiriendo la materia de una estrella que pasó a su lado. En pocos días, el agujero negro pasó de ser totalmente desconocido a ser la fuente de rayos X más brillante del cielo. Durante esta ingestión se detectó la explosión de rayos X, pero también se detectó el eco de esas ondas de rayos X y se dieron cuenta de que reflejaban un remolino gaseoso alrededor del agujero negro.

La investigación ha sido portada de la revista Nature. Ed. Aurore Simonnet & Nature.

De hecho, toda esta materia absorbida por los agujeros negros da lugar a un disco de gas y polvo alrededor. Al moverse a una velocidad enorme, los átomos del disco van descomponiéndose. Así, los protones y neutrones permanecen en este disco y los electrones crean una especie de nube sobre el agujero negro, conocido como corona. Hasta ahora no estaba claro cómo evolucionaban la corona y los discos de alrededor sobre los pequeños agujeros negros, pero investigando los ecos de los rayos X, esta nueva investigación, liderada por la Universidad de Maryland (EEUU), ha demostrado que la corona es la que se va contrayendo durante el proceso, no el disco, aunque se creía que era diferente.

Hasta el momento, sólo en los agujeros negros supermasivos se detectaron este tipo de ecos luminosos, pero los enormes agujeros negros presentan variaciones muy lentas. Este pequeño agujero negro, sin embargo, tiene una masa mucho menor y evoluciona más rápido. Por lo tanto, han podido ver los cambios en la escala del tiempo humano.

Por otro lado, la investigación publicada en la revista Science ha servido para aclarar cómo se alimentan los agujeros negros. En 2014 varios telescopios recibieron fuertes señales de rayos X procedentes de una galaxia remota que se repetían cada 131 segundos. Era la señal del agujero negro supermasivo del centro de la galaxia, creado cuando atraía y devoraba a una estrella pasada demasiado cerca.

Según los autores, las señales emitidas en este tipo de eventos permiten medir las características utilizadas para definir los agujeros negros: masa y giro. Hasta ahora, los científicos creían que la masa de un agujero negro podía deducirse de las características de su galaxia, pero que era difícil determinar nada de giro. Sin embargo, los autores de este trabajo consideran que es posible inferir esta información de las señales recibidas y sugieren que la velocidad de giro de este agujero negro puede ser de aproximadamente 150.000 km/s.