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La luz que rodea a los agujeros negros supermasivos revela las distancias cósmicas

La luz que rodea a los agujeros negros supermasivos revela las distancias cósmicas

Un nuevo sistema de mapeo hace posible medir distancias cósmicas utilizando la luminosidad que rodea a los agujeros negros supermasivos, que concentran materia a su alrededor en forma de discos brillantes. Servirá para conocer la distancia entre el agujero negro y la Tierra.

Un grupo de astrónomos de la NASA han desarrollado un nuevo mecanismo de mapeo que permite calcular distancias cósmicas utilizando la luz despedida por los discos brillantes que rodean a los agujeros negros supermasivos. Según un comunicado, este avance hará posible conocer la distancia entre un agujero negro ubicado en una galaxia lejana y nuestro planeta.

Se sabe que la diferencia entre la verdadera luminosidad de un objeto y su brillo visible o aparente sirve para revelar la distancia entre dicho objeto y el observador. Ahora, un nuevo estudio ha utilizado ese concepto para diseñar un sistema de “mapeo de eco o de reverberación”, mediante el cual podrían superarse muchas dudas en torno a las distancias cósmicas.

El nuevo enfoque emplea el “eco luminoso” proveniente de los discos brillantes que rodean a los agujeros negros supermasivos, los cuales se forman a partir de la materia que gira alrededor de los enigmáticos agujeros. Esta luz, que llega desde galaxias lejanas, podría ser la información que necesitan los científicos para medir con exactitud las distancias entre los objetos cósmicos.

¿De dónde y cómo llega exactamente la información? La materia que se mueve alrededor de los agujeros negros supermasivos produce extensas y potentes ráfagas de luz. Las mismas son las que hacen “eco” en nubes de polvo ubicadas en las cercanías de esas estructuras, generando “señales viajeras” en forma de luz infrarroja que transportan valiosos datos para los astrónomos desde los confines del universo.

Enormes distancias y grandes enigmas

De esta forma, la luminosidad de estos enormes discos que rodean a los agujeros negros servirá para calcular la distancia entre un agujero negro y la galaxia que lo acoge. Posteriormente, podrá utilizarse el eco de luz para medir la distancia que separa a la galaxia en cuestión con la Tierra. Estas medidas no sirven solamente para mejorar el mapa tridimensional del universo, sino también para conocer más sobre los procesos de formación de estrellas y planetas, por ejemplo.

De acuerdo a la investigación, que fue publicada recientemente en el medio especializado Astrophysical Journal, el sistema de “mapeo de eco” ha permitido medir la luminosidad de los discos de agujeros negros supermasivos en más de 500 galaxias. A su vez, los expertos creen que con este enfoque se podrán calcular las distancias entre la Tierra y estas galaxias lejanas.

El concepto que sustenta al “mapeo de eco” no es una novedad, ya se había empleado anteriormente en sistemas similares para medir las distancias entre la Tierra y galaxias lejanas. Sin embargo, en este nuevo estudio se avanza considerablemente en cuanto a su viabilidad práctica.

Al mismo tiempo, se ha podido demostrar que este tipo de mapeo se puede aplicar de la misma manera en todas las galaxias, sin que entren en juego variables como el tamaño de un agujero negro supermasivo, condiciones que varían sustancialmente en toda la extensión del universo.

El nuevo estudio se basa en alrededor de dos décadas de observaciones, a través de datos capturados por diferentes telescopios terrestres. En tanto, la luz infrarroja emitida desde las nubes de polvo fue detectada por la nave NEOWISE, a partir de datos recolectados entre 2010 y 2019. Un dato llamativo es que en algunas galaxias la luz viajó por más de 10 años hasta poder ser detectada, convirtiéndose en los ecos luminosos más largos que han podido medirse por fuera de la Vía Láctea.

Referencia

Dust Reverberation Mapping in Distant Quasars from Optical and Mid-infrared Imaging Surveys. Yang, Qian; Shen, Yue; Liu, Xin; Aguena, Michel et al. The Astrophysical Journal (2020).DOI:https://doi.org/10.3847/1538-4357/aba59b

Foto:

Un disco de material caliente alrededor de un agujero negro supermasivo emite un estallido de luz visible, que viaja a un anillo de polvo que posteriormente emite luz infrarroja. Imagen: NASA / JPL-Caltech.

Pablo Javier Piacente

Pablo Javier Piacente es periodista especializado en comunicación científica y tecnológica.

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