Un agujero negro transmite en rayos X la interacción con su galaxia

Un investigador de la Universidad de Michigan State ha observado los rayos X de un agujero negro mediante el Observatorio Chandra de la NASA, que transmiten información sobre la relación con su galaxia.

“Toda gran galaxia tiene un agujero negro supermasivo, pero la naturaleza exacta de la relación entre ambos sigue siendo un misterio”, afirmó en un comunicado Stephen DiKerby, investigador asociado de física y astronomía en la Facultad de Ciencias Naturales. “Tras analizar los datos, sentí un escalofrío al darme cuenta de que estaba viendo cómo los rayos X de un agujero negro supermasivo parpadeaban intermitentemente”.

Los agujeros negros supermasivos son objetos con millones o miles de millones de veces la masa del Sol, concentrados en un espacio tan pequeño que ni siquiera la luz puede escapar. El material que cae en la intensa gravedad del agujero negro puede alcanzar temperaturas extremas.

Los rayos X del entorno cercano a los agujeros negros supermasivos pueden observarse con telescopios, como el Observatorio de rayos X Chandra, que orbita la Tierra.

DiKerby, también miembro del Observatorio de Neutrinos IceCube, y sus colaboradores examinaron 15 años de datos recopilados por Chandra. Posteriormente, recopilaron un registro de la luz de rayos X producida por un agujero negro supermasivo en la galaxia de Andrómeda, llamado estrella M31 o M31 estrella.

Su investigación proporciona información sobre la relación única entre una galaxia y su agujero negro. Esto es crucial para comprender cómo se desarrolló el universo durante los últimos 14.000 millones de años. Los resultados de sus análisis se publicaron recientemente en The Astrophysical Journal.

Comenzó con una línea de migas de pan

La historia no comienza con agujeros negros, sino con neutrinos: diminutas partículas eléctricamente neutras que se desplazan a través del espacio hacia la Tierra. DiKerby y sus colegas de IceCube siguen los neutrinos como un rastro de migas de pan a través del espacio para comprender mejor el funcionamiento de los sistemas más extremos del universo. Los neutrinos podrían producirse en entornos cercanos a agujeros negros supermasivos como M31 estrella.

“Chandra tiene una resolución espacial tan alta que puede separar la emisión de rayos X de M31 estrella de otras tres fuentes de rayos X que se aglomeran a su alrededor en el núcleo de Andrómeda. Es el único telescopio capaz de hacerlo”, afirmó DiKerby. “Logramos reconstruir la imagen -ampliándola y realzándola como en una serie policial- para separar la emisión y medir únicamente los rayos X de M31 estrella, no de las otras fuentes”.

Fotones parpadeantes iluminan el agujero negro

Determinaron que M31 estrella ha estado en un estado elevado desde 2006, cuando expulsó una dramática llamarada de rayos X. También descubrieron que M31 estrella experimentó otra llamarada de rayos X en 2013 antes de asentarse en el estado posterior a 2006. Este hallazgo coincide con un descubrimiento reciente de IceCube que vinculó las llamaradas relacionadas con neutrinos en otra galaxia con su agujero negro supermasivo. Estos resultados muestran cómo las observaciones de agujeros negros supermasivos cercanos pueden revelar posibles ventanas temporales para las emisiones de neutrinos.

Su trabajo utilizó las posiciones precisas de cuatro fuentes de rayos X en las profundidades del núcleo de la galaxia de Andrómeda (S1, SSS, N1 y P2) para determinar la ubicación del agujero negro supermasivo en P2.

Cortesía de El Periodico



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