«Viendo» agujeros negros con telescopios domésticos
7/1/2016 de Kyoto University / Nature
Ilustración de artista de un sistema binario formado por una estrella evolucionada que está en órbita alrededor de un agujero negro. Crédito: ESO/L. Calçada.
Todo lo que necesitas es un telescopio de 20 cm para observar un agujero negro activo cercano. Un equipo internacional de investigadores anuncia que la actividad de estos fenómenos puede ser observada en luz visible durante los estallidos y que los gases que rodean al agujero negro emiten una luz parpadeante que permite detectar esta actividad. Los resultados de los investigadores, publicados hoy en la revista Nature, indican que los rayos ópticos, y no sólo los rayos X, proporcionan datos observacionales fiables sobre la actividad del agujero negro.
Una vez cada varias décadas algunos sistemas binarios formados por una estrella normal y un agujero negro sufren «explosiones», emitiendo enormes cantidades de energía (incluyendo rayos X) debido a la materia que cae al interior de los agujeros negros. Los agujeros negros está habitualmente rodeados por un disco de acreción en el que el gas de una estrella compañera es lentamente atraído hacia el agujero negro siguiendo una espiral. Las actividades de los agujeros negros se observan típicamente a través de los rayos X que se generan en las partes interiores de los discos de acreción, donde las temperaturas alcanzan los 10 millones de grados o más.
V404 Cygni, uno de los sistemas binarios con agujero negro más cercanos a la Tierra, se «despertó» tras 26 años de adormecimiento el 15 de junio de 2015 con una explosión de este tipo. El equipo de investigadores, dirigido por astrónomos de la Universidad de Kyoto, consiguió tomar cantidades sin precedentes de datos de V404 Cygni, detectando patrones repetidos en escalas de tiempo de entre varios minutos y unas pocas horas. Los patrones de fluctuación en el óptico estaban correlacionados con los patrones en rayos X, según los astrónomos.
Basándose en los análisis de los datos en rayos X y en el óptico, los investigadores de Kyoto y sus colaboradores de la agencia espacial nacional nipona JAXA, el laboratorio nacional RIKEN y la Universida de Hiroshima demostraron que la luz se origina cuando los rayos X emergentes desde la región más interna del disco de acreción del agujero negro. Estos rayos X irradian y calientan la región exterior del disco, haciendo que emita rayos ópticos y, por tanto, se torne visible al ojo humano.
El estudio también reveló que estas variaciones repetitivas ocurren a ritmos de acreción de la materia por debajo de una décima de lo que se pensaba. Esto indica que el ritmo de acreción de materia no es el factor principal que produce la actividad alrededor de los agujeros negros sino la longitud de los periodos orbitales de los dos objetos que forman el sistema binario.
