El telescopio de rayos x Chandra se acerca a un agujero negro a 3.400 millones de años luz

 

Los astrónomos estiman que el agujero negro en crecimiento activo en H1821+643 contiene entre tres y 30 mil millones de masas solares, lo que lo convierte en uno de los más masivos conocidos. En contraste, el agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea pesa alrededor de cuatro millones de soles.

H1821+643 es un cuásar alimentado por un agujero negro supermasivo, ubicado a unos 3.400 millones de años luz de la Tierra. Los astrónomos utilizaron el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA para determinar el giro del agujero negro en H1821+643, lo que lo convierte en el más masivo en tener una medición precisa de esta propiedad fundamental, como se describe en el comunicado de prensa.

Esta imagen compuesta de H1821+643 contiene rayos X de Chandra (azul) que se han combinado con datos de radio de Karl G. Jansky Very Large Array de NSF (rojo) y una imagen óptica del telescopio PanSTARRS en Hawái (blanco y amarillo). Los investigadores invirtieron casi una semana de tiempo de observación de Chandra, tomada hace más de dos décadas, para obtener este último resultado. El agujero negro supermasivo está ubicado en el punto brillante en el centro de la emisión de radio y rayos X.

Debido a que un agujero negro giratorio arrastra el espacio consigo y permite que la materia orbite más cerca de él de lo que es posible para uno que no gira, los datos de rayos X pueden mostrar la velocidad a la que está girando el agujero negro. El espectro, es decir, la cantidad de energía en función de la longitud de onda, de H1821+643, indica que el agujero negro está girando a un ritmo modesto en comparación con otros menos masivos que giran cerca de la velocidad de la luz. Esta es la medida de giro más precisa de un agujero negro tan masivo.

¿Por qué el agujero negro de H1821+432 gira solo la mitad de rápido que los de menor masa? La respuesta puede estar en cómo crecen y evolucionan estos agujeros negros supermasivos. Este giro relativamente lento respalda la idea de que los agujeros negros más masivos, como H1821+643, experimentan la mayor parte de su crecimiento fusionándose con otros agujeros negros, o porque el gas es atraído hacia adentro en direcciones aleatorias cuando sus grandes discos se rompen.

Es probable que los agujeros negros supermasivos que crecen de esta manera, a menudo experimenten grandes cambios de giro, incluida la desaceleración o la torsión en la dirección opuesta. Por lo tanto, la predicción es que los agujeros negros más masivos tienen un rango más amplio de velocidades de giro que sus parientes menos masivos.

Por otro lado, los científicos esperan que los agujeros negros menos masivos acumulen la mayor parte de su masa a partir de un disco de gas que gira a su alrededor. Debido a que se espera que dichos discos sean estables, la materia entrante siempre se acerca desde una dirección que hará que los agujeros negros giren más rápido hasta que alcancen la velocidad máxima posible, que es la velocidad de la luz.

Hay un artículo que describe estos resultados en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, los autores son Julia Sisk-Reynes, Christopher Reynolds, James Matthews y Robyn Smith, todos del Instituto de Astronomía de la Universidad de Cambridge en el Reino Unido.

El Marshall Space Flight Center de la NASA administra el programa Chandra. El Centro de rayos X Chandra del Smithsonian Astrophysical Observatory controla las operaciones científicas desde Cambridge, Massachusetts, y las operaciones de vuelo desde Burlington, Massachusetts.

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