Este agujero negro supermasivo gira más lento de lo esperado, y los astrónomos no saben por qué

Astronomía

Agujeros negros. Solían ser teóricos, hasta que se encontró y confirmó el primero a fines del siglo XX. Ahora, los astrónomos los encuentran por todas partes. Incluso tenemos imágenes de radio directas de dos agujeros negros: uno en M87 y Sagitario A* en el centro de nuestra galaxia.

Entonces, ¿qué sabemos de ellos? Mucho. Pero, hay más por descubrir.

Un equipo de astrónomos que utiliza datos del Observatorio de rayos X Chandra ha hecho un descubrimiento sorprendente sobre un agujero negro supermasivo central en un cuásar incrustado en un cúmulo de galaxias distante. Lo que encontraron proporciona pistas sobre el origen y la evolución de los agujeros negros supermasivos.

Identificación de dos factores de agujeros negros
Si vas a estudiar un agujero negro, particularmente uno supermasivo, hay muchos desafíos. Resulta que cada gran galaxia tiene un monstruoso agujero negro central. Por lo tanto, es importante saber todo lo que podamos sobre ellos. Estos gigantes cósmicos contienen millones o incluso miles de millones de masas solares.

Tienen fuertes tirones gravitatorios, y nada, ni siquiera la luz, puede escapar de sus garras. Eso afecta nuestra capacidad para mirarlos a ellos y a sus regiones cercanas.

Una cosa que aún no está del todo clara: ¿Cómo se forman y evolucionan estos monstruos?

La respuesta se encuentra parcialmente en dos de sus características. “Cada agujero negro se puede definir con solo dos números: su giro y su masa”, dijo Julia Sisk-Reynes, del Instituto de Astronomía (IoA) de la Universidad de Cambridge en el Reino Unido, quien dirigió un nuevo estudio de un agujero negro supermasivo. agujero a unos 3.600 millones de años de distancia de nosotros.

“Si bien eso suena bastante simple, calcular esos valores para la mayoría de los agujeros negros ha resultado ser increíblemente difícil”.

Rayos X de un agujero negro
Medir las masas es difícil, aunque hay formas de hacerlo. Medir el giro es un verdadero desafío. Para obtener más información sobre los monstruosos agujeros negros, Sisk-Reynes y sus colaboradores utilizaron datos del Observatorio de rayos X Chandra.

Estudiaron las observaciones del motor de agujero negro supermasivo central del cuásar H1821+643 y posiblemente obtuvieron su velocidad de giro. Contiene 30 mil millones de veces la masa del Sol. En comparación, el agujero negro supermasivo central de la Vía Láctea tiene solo alrededor de 4 millones de masas solares.

¿Por qué rayos X? Un agujero negro que gira 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 muestran qué tan rápido gira el agujero negro.

Los estudios del espectro de H1821+643 muestran que la velocidad de rotación de su agujero negro es extraña, en comparación con otros menos masivos que giran a una velocidad cercana a la de la luz. Esa tasa más lenta del agujero negro del cuásar sorprendió al equipo.

“Descubrimos que el agujero negro en H1821+643 gira aproximadamente la mitad de rápido que la mayoría de los agujeros negros que pesan entre un millón y diez millones de soles”, dijo el astrónomo Christopher Reynolds (también del Instituto de Astronomía). Es coautor del artículo que informa los resultados de las mediciones de Chandra. “La pregunta del millón es: ¿por qué?”

Agujeros negros: origen y evolución
La historia de H1821+643 podría ser la clave para comprender su velocidad de giro más lenta, según el coautor James Matthews (también del Instituto de Astronomía). Sugiere que los agujeros negros supermasivos como el de H1821+643 probablemente crecieron a través de fusiones con otros agujeros negros durante las colisiones de sus galaxias.

Es bien sabido que las colisiones de galaxias generan galaxias más grandes con el tiempo, por lo que esas mismas actividades (incluidas las colisiones de galaxias enanas) son un juego justo como posibles factores. También es posible que este agujero negro tuviera su disco exterior roto en una colisión, lo que envió gas en direcciones aleatorias durante el evento.

Este tipo de actividades afectaría la velocidad de giro del agujero negro, ralentizándolo o incluso torciéndolo en una dirección completamente nueva. Eso significa que tales agujeros negros podrían mostrar un rango de velocidades de giro, dependiendo de sus historias recientes.

“El giro moderado de este objeto ultramasivo puede ser un testimonio de la historia violenta y caótica de los agujeros negros más grandes del universo”, dijo Matthews.

“También puede dar una idea de lo que sucederá con el agujero negro supermasivo de nuestra galaxia miles de millones de años en el futuro cuando la Vía Láctea colisione con Andrómeda y otras galaxias”.

Fuente: Universe Today.

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