Este agujero negro supermasivo hace tres comidas al día

Un agujero negro supermasivo en el centro de una galaxia llamada GSN 069 está consumiendo grandes cantidades de material en un horario regular

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Imagen rayos X del brillo en torno al agujero negro central de GSN 069 | NASA/CXO/CSIC-INTA/G.MINIUTTI ET AL.; OPTICAL: DSS

Un agujero negro supermasivo en el centro de una galaxia llamada GSN 069 está consumiendo grandes cantidades de material en un horario regular, según denotan rafagas de rayos X cada nueve horas.

Aunque los científicos habían encontrado previamente dos agujeros negros de «masa estelar» (que pesan aproximadamente 10 veces la masa del Sol) ocasionalmente experimentando explosiones regulares antes, este comportamiento nunca se ha detectado en un agujero negro supermasivo hasta ahora.

El agujero negro en el centro de GSN 069, ubicado a 250 millones de años luz de la Tierra, contiene aproximadamente 400.000 veces la masa del Sol. Los investigadores, que usaron los telescopios espaciales Chandra (NASA) y XMM-Newton (ESA) estiman que el agujero negro consume aproximadamente cuatro lunas como la de la Tierra de material aproximadamente tres veces al día.

«Este agujero negro sigue un plan alimenticio como nunca antes habíamos visto», dijo Giovanni Miniutti del Centro de Astrobiología de la ESA en España, primer autor de un artículo de Nature, que describe estos resultados. «Este comportamiento es tan inédito que tuvimos que acuñar una nueva expresión para describirlo:» Erupciones cuasi periódicas de rayos X «».

El XMM-Newton de la ESA fue el primero en observar este fenómeno en GSN 069 con la detección de dos ráfagas el 24 de diciembre de 2018. Miniutti y sus colegas luego siguieron con más observaciones de XMM-Newton el 16 y 17 de enero de 2019, y encontraron cinco arrebatos . Las observaciones de Chandra menos de un mes después, el 14 de febrero, revelaron tres arrebatos adicionales.

«Al combinar datos de estos dos observatorios de rayos X, hemos seguido estos arrebatos periódicos durante al menos 54 días», dijo el coautor Richard Saxton, del Centro Europeo de Astronomía Espacial en Madrid, España. «Esto nos da una oportunidad única para presenciar el flujo de materia en un agujero negro supermasivo que se acelera y se ralentiza repetidamente».

Durante los estallidos, la emisión de rayos X se vuelve aproximadamente 20 veces más brillante que durante los momentos de silencio. La temperatura del gas que cae hacia el agujero negro también sube, de aproximadamente medio millón de grados Celsius durante los períodos tranquilos a aproximadamente 1,3 millones durante los arrebatos. La temperatura de este último es similar a la del gas que se encuentra alrededor de los agujeros negros supermasivos que crecen más activamente.

El origen de este gas caliente ha sido un viejo misterio porque parece estar demasiado caliente para asociarse con el disco de materia que cae alrededor de los agujeros negros. Aunque su origen también es un misterio en GSN 069, la capacidad de estudiar un agujero negro supermasivo donde el gas caliente se forma repetidamente y luego desaparece puede proporcionar pistas importantes.

«Creemos que el origen de la emisión de rayos X es una estrella que el agujero negro se ha roto parcial o completamente y está consumiendo lentamente poco a poco», dijo la coautora Margherita Giustini, también del Centro de Astrobiología de la ESA. «Pero en cuanto a las ráfagas repetidas, esta es una historia completamente diferente cuyo origen necesita ser estudiado con más datos y nuevos modelos teóricos».

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