Matemáticas, Física y Química: Astronomía y Astrofísica
Detectan por primera vez la emisión de rayos X más próxima a un agujero negro
El investigador del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) Giovanni Miniutti ha participado en una investigación internacional en la que se ha detectado de forma inequívoca la emisión de rayos X de la región más próxima a un agujero negro observada hasta el momento. El agujero negro está ubicado a 540 millones de años luz de la Tierra, en la galaxia 1H0707-495. Los resultados de la investigación aparecerán publicados en el próximo número de Nature.
Las frecuencias de rayos-X detectadas por el equipo de investigadores provienen del exterior del horizonte de eventos de GRO J1655-40, un agujero negro situado a unos 10 000 años luz de la Tierra. Es unas siente veces más masivo que el Sol y aspirando gas de una estrella compañera cercana. Foto: Wikilearning.
Según el estudio, basado en los resultados obtenidos por el telescopio espacial de rayos X de la ESAXMM-Newton, el agujero tiene un tamaño equivalente a 10 soles y una masa de entre 3 y 5 millones la del Sol. Además, absorbe el equivalente a dos veces la masa de la Tierra en una hora.
Miniutti, que trabaja en el Centro de Astrobiología (centro mixto del CSIC y el INTA), destaca las características de los agujeros negros: “Por su intensa gravedad, ninguna partícula material, ni siquiera la luz, puede escapar de los agujeros negros, que son invisibles. Pero la materia que está siendo atraída por el agujero sí que se ve. A medida que la materia cae hacia el agujero negro, se calienta tanto que emite su última llamada de socorro en forma de radiación muy energética de rayos X, antes de desaparecer para siempre”.
Los investigadores detectaron por primera vez de forma inequívoca dos líneas de emisión deformadas de átomos de hierro, que han ayudado a determinar las características del agujero negro. Estas líneas, conocidas como las líneas de hierro L y K, sólo pueden ser tan brillantes si hay mucha cantidad de hierro y, especialmente, si hay más en el núcleo que en el resto de la galaxia.
“Lo interesante no es la presencia del hierro en sí, sino el hecho de que la señal de esa firma química llega deformada por la gravedad del agujero negro y por la velocidad de la materia que emite. Eso nos permite tener una visión clara de lo que pasa muy cerca del agujero, donde la gravedad es tan grande que el espacio y el tiempo como los conocemos nosotros están completamente deformados”, señala el experto.
“Las líneas de hierro son lo que este material emite justo antes de desaparecer en el agujero, su ultima señal. Nuestro estudio también ha permitido medir la rotación del agujero negro. Su velocidad de rotación es muy cercana a la de la luz, la máxima posible según la teoría de la relatividad de Einstein. Esto significa que cumple una rotación completa en menos que 5 minutos, mientras que el Sol, por ejemplo, tarda más o menos 25 días”, destaca Miniutti.
El equipo ha detectado que el origen de las líneas está muy cerca del agujero negro, en una región donde la teoría de la relatividad es muy importante. Según Miniutti, llegaron a esta conclusión estudiando la deformación de las líneas producida por la gravedad y observando que cuando la luz varía, las líneas varían también su luminosidad, pero con un retraso de 30 segundos, correspondiente a una distancia de menos de dos veces el radio del agujero.
“Las observaciones con el telescopio espacial XMM-Newton nos han permitido ver que el agujero negro engulle dos veces la masa de la Tierra en sólo una hora, bordeando los límites teóricos para estos objetos. Este agujero negro está comiendo bien”, destaca el investigador.
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Referencia bibliográfica:
Fabian et al. "The detection of Broad Iron K and L line emission in the Narrow-Line Seyfert 1 Galaxy 1H0707-495 using XMM-Newton". Nature, 28 de mayo de 2009.
