Tendencias21
Observan lo que ocurre en el interior de un agujero negro

Observan lo que ocurre en el interior de un agujero negro

Científicos de la ESA han desentrañado el misterio de un agujero negro situado a 8.000 años luz de la Tierra: se tambalea como una peonza por el efecto de una estrella cercana y emite chorros de plasma en distintas direcciones a medida que cambia su orientación.

Observan lo que ocurre en el interior de un agujero negro

Un agujero negro​ es una región del espacio en cuyo interior existe una concentración de masa lo suficientemente elevada y densa como para generar un campo gravitatorio que impide que una partícula material, ni siquiera la luz, pueda escapar de su interior.

Ahora, científicos de la Agencia Espacial Europea (ESA), han podido conocer, gracias a datos del observatorio de alta energía “Integral”, los procedimientos mediante los cuales un misterioso agujero expulsó “balas” de plasma mientras rotaba en el espacio. 

El agujero negro en cuestión forma parte del sistema binario V404 Cygni y absorbe material de su estrella compañera. Se halla en la Vía Láctea, a unos 8.000 años luz de la Tierra, y fue identificado por primera vez en 1989, cuando provocó una enorme emisión de material y radiación de alta energía.

Tras 26 años de inactividad volvió a despertar en 2015 y, durante un breve lapso, se convirtió en el objeto más brillante del firmamento observable en rayos X de alta energía.

Astrónomos de todo el mundo apuntaron sus telescopios terrestres y espaciales hacia este objeto celeste y descubrieron que el agujero negro presentaba un comportamiento peculiar.

Ahora, un nuevo estudio basado en datos recopilados durante la emisión de 2015 acaba de arrojar luz sobre los procedimientos internos de este monstruo cósmico. Los resultados se han publicado en la revista Nature.

Estrella compañera

“Durante el estallido observamos detalles de los chorros emitidos al expulsarse material a muy alta velocidad desde las inmediaciones del agujero negro”, explica Simone Migliari, astrofísico de la ESA y coautor del artículo. “Se ven chorros expelidos en distintas direcciones en menos de una hora, lo que significa que las regiones interiores del sistema rotan a bastante velocidad”.

Los astrónomos normalmente observan cómo estos chorros salen directamente de los polos de los agujeros negros, en perpendicular al disco de material que los rodea y que acrece a partir de la estrella compañera.

Anteriormente solo se había observado un agujero negro con un chorro en rotación. Y su velocidad era muy inferior, pues tardaba unos seis meses en dar una vuelta completa.

Los astrónomos observaron los chorros de V404 Cygni en ondas de radio con telescopios como los que conforman el Sistema de Antenas de Línea de Base Muy Larga (VLBA) en Estados Unidos.

Al mismo tiempo, los datos de rayos X de alta energía de Integral y otros observatorios espaciales contribuyeron a descifrar lo que estaba sucediendo al mismo tiempo en la región interior del disco de acreción, de 10 millones de kilómetros de diámetro.

La mecánica del disco era la responsable del extraño comportamiento del chorro, de ahí la importancia de estas observaciones.
“Lo distinto en el caso de V404 Cygni es que creemos que el disco de material y el agujero negro están desalineados”, señala el profesor asociado James Miller-Jones, del Centro Internacional de Investigación de Radioastronomía (ICRAR) de la Universidad Curtin (Austria), autor principal del nuevo artículo.

“Aparentemente, esto está haciendo que el interior del disco se tambalee, como una peonza que se va perdiendo velocidad, y que emita chorros en distintas direcciones a medida que cambia su orientación”.

Disco de acreción inclinado

Durante el estallido, una gran cantidad de material circundante cayó dentro del agujero negro de una sola vez, por lo que el ritmo de acreción de material hacia el agujero se incrementó temporalmente y esto hizo que la energía se disparase. El observatorio Integral detectó este fenómeno en forma de un aumento abrupto en la emisión de rayos X.

Las observaciones de Integral se utilizaron para calcular la energía y la geometría de la acreción hacia el agujero negro, lo que a su vez resultó crucial para comprender la relación entre el material entrante y saliente, y obtener así una visión completa de la situación.

“Gracias a Integral, pudimos observar V404 Cygni durante cuatro semanas ininterrumpidamente, mientras que otros satélites de alta energía solo pudieron realizar capturas más breves”, apunta Erik Kuulkers, científico del proyecto Integral de la ESA.

“Los datos rayos X respaldan un modelo según el cual el interior del disco de acreción se encuentra inclinado con respecto al resto del sistema, probablemente debido a que la rotación del agujero negro está inclinada con respecto a la órbita de la estrella compañera”, explica Simone.

Algo extraño

Los científicos han estado investigando las causas de esta extraña desalineación. Una posibilidad sería que el eje de rotación del agujero negro estuviera inclinado por un impacto recibido durante la supernova que lo creó.

“Los resultados encajarían en un escenario, también estudiado en recientes simulaciones por ordenador, en el que el flujo de acreción en las inmediaciones del agujero negro y los chorros rotarían juntos”, concluye Erik.

“Es de esperar que encontremos dinámicas similares en cualquier agujero negro de fuerte acreción cuya rotación esté desalineada con el gas entrante, y deberemos tener en cuenta los distintos ángulos de inclinación de los chorros a la hora de interpretar las observaciones de agujeros negros a través del Universo”.

Referencia

A rapidly changing jet orientation in the stellar-mass black-hole system V404 Cygni. James C. A. Miller-Jones et al. Nature (2019). DOI:https://doi.org/10.1038/s41586-019-1152-0

RedacciónT21

4 comentarios

RSS Lo último de Tendencias21

  • La acidez cerebral podría estar relacionada con múltiples trastornos neurológicos 11 abril, 2024
    Un estudio en animales a gran escala vincula los cambios en el pH del cerebro con problemas cognitivos de amplio alcance, ligados a patologías como el autismo o el Alzheimer, entre otras. Los científicos creen que los problemas metabólicos en el cerebro podrían estar directamente relacionados con una variedad de trastornos neuropsiquiátricos y neurodegenerativos.
    Pablo Javier Piacente
  • Cultivan organoides cerebrales con conexiones neuronales similares a las de un cerebro real 11 abril, 2024
    Un equipo internacional de investigadores ha desarrollado una técnica para conectar tejidos cultivados en laboratorio que imitan al cerebro humano de una manera que se asemeja a los circuitos neuronales del cerebro real. El "sistema" de mini cerebros interconectados podría revolucionar nuestra comprensión de las funciones cerebrales.
    Pablo Javier Piacente
  • Los Estados se exponen a condenas judiciales por inacción climática 11 abril, 2024
    Suiza es el primer Estado condenado judicialmente por no resolver el desafío climático y violar los derechos humanos de las personas mayores. Hace un año, 16 niños y jóvenes obtuvieron una sentencia condenatoria contra el Estado de Montana por destruir con sus leyes el medioambiente. Cualquier Estado puede ser denunciado si no preserva el ambiente en […]
    Eduardo Martínez de la Fe
  • Detectan extraños pulsos de radio procedentes de un magnetar que desconciertan a los científicos 10 abril, 2024
    Los astrónomos han detectado señales de radio inusuales procedentes de XTE J1810-197, un radiomagnetar o estrella de neutrones ultramagnética situada a 8.100 años luz de distancia de la Tierra, en la constelación de Sagitario. Los resultados son inesperados y sin precedentes: a diferencia de las señales de radio que se han detectado en otros magnetares, […]
    Pablo Javier Piacente
  • La IA podría ser el límite para todas las civilizaciones avanzadas en el Universo 10 abril, 2024
    Un nuevo estudio sugiere que el desarrollo de la Inteligencia Artificial (IA) hacia una Superinteligencia Artificial (ASI) podría explicar por qué no hemos detectado aún otras civilizaciones avanzadas en el cosmos, a pesar de la alta probabilidad de su existencia: en vez de supernovas, plagas, guerras nucleares o eventos climáticos extremos que hayan sido un […]
    Pablo Javier Piacente
  • Higgs ha podido dejar abierta la puerta a la Nueva Física 10 abril, 2024
    La muerte de Peter Higgs, que pasará a la historia como el descubridor del bosón que explica cómo se forma la materia, deja un legado en la historia de la física que todavía puede aportar algo más trascendente: la prueba definitiva de una Nueva Física más allá del Modelo Estándar.
    Eduardo Martínez de la Fe
  • Descubren neuronas "zombis" en el cerebro, que serían claves en el proceso de aprendizaje 9 abril, 2024
    Las neuronas "zombis" son unidades vivas pero funcionalmente alteradas, que parecen "dormidas" en determinadas situaciones: los investigadores han revelado que cumplen un papel fundamental en el cerebelo, concretamente en aspectos relativos a la forma en la cual aprendemos.
    Pablo Javier Piacente
  • La Luna se invirtió por completo hace más de 4 mil millones de años 9 abril, 2024
    Hace unos 4.220 millones de años, poco después de que la Luna se formara a partir de un trozo de la Tierra que se desprendió durante una colisión violenta a principios de la historia del Sistema Solar, nuestro satélite se dio vuelta y comenzó así una etapa clave de su desarrollo. Así lo ha comprobado […]
    Pablo Javier Piacente
  • Arte rupestre de hace 2.000 años podría representar música psicodélica 9 abril, 2024
    Aunque la música psicodélica moderna no nació hasta la década de 1960, las influencias psicodélicas se pueden encontrar en el arte rupestre de hace miles de años. Grabados precolombinos en piedra, de 2.000 años de antigüedad, reflejan figuras humanas bailando en estado de trance chamánico.
    Redacción T21
  • Descubren antiguas partículas de polvo espacial provenientes de otro sistema estelar 8 abril, 2024
    Los astrónomos han descubierto una rara partícula de polvo atrapada en un antiguo meteorito extraterrestre, que fue formado por una estrella distinta a nuestro Sol. El polvo se habría originado luego de una supernova: las partículas son como "cápsulas del tiempo celestes" y proporcionan una instantánea de la vida de su estrella madre.
    Pablo Javier Piacente