{"id":54627,"date":"2024-05-25T12:12:10","date_gmt":"2024-05-25T17:12:10","guid":{"rendered":"https:\/\/einsteresante.com\/?p=54627"},"modified":"2024-05-25T12:12:12","modified_gmt":"2024-05-25T17:12:12","slug":"la-velocidad-de-giro-de-un-agujero-negro-es-revelada-en-un-estudio-de-la-agitacion-del-espacio-tiempo","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/einsteresante.com\/index.php\/2024\/05\/25\/la-velocidad-de-giro-de-un-agujero-negro-es-revelada-en-un-estudio-de-la-agitacion-del-espacio-tiempo\/","title":{"rendered":"La velocidad de giro de un agujero negro es revelada en un estudio de la agitaci\u00f3n del espacio-tiempo"},"content":{"rendered":"\n<p>Los restos &#8220;tambaleantes&#8221; de una estrella que sufri\u00f3 una muerte espantosa en las fauces de un agujero negro supermasivo han ayudado a revelar la velocidad a la que gira su depredador c\u00f3smico. Se cree que los agujeros negros supermasivos nacen de fusiones sucesivas de agujeros negros m\u00e1s peque\u00f1os, cada uno de los cuales trae consigo un momento angular que acelera la rotaci\u00f3n del agujero negro que generan. En consecuencia, medir el giro de los agujeros negros supermasivos puede brindar informaci\u00f3n sobre su historia, y una nueva investigaci\u00f3n ofrece una nueva forma de hacer tales inferencias basadas en el efecto que los agujeros negros giratorios tienen en la estructura misma del espacio y el tiempo.<\/p>\n\n\n\n<p>La estrella condenada en el centro de esta investigaci\u00f3n fue destrozada de manera brutal por un agujero negro supermasivo durante el llamado evento de perturbaci\u00f3n de marea (TDE). Estos eventos se desencadenan cuando una estrella se acerca demasiado a la influencia gravitacional masiva de un agujero negro. Una vez lo suficientemente cerca, se generan inmensas fuerzas de marea dentro de la estrella, que la aplastan horizontalmente mientras la estiran verticalmente. Eso se llama &#8220;espaguetificaci\u00f3n&#8221; y es un proceso que convierte la estrella en una hebra de pasta estelar, pero, lo que es m\u00e1s importante, no toda ella es devorada por el destructivo agujero negro.<\/p>\n\n\n\n<p>Parte de este material es arrastrado por el viento, mientras que otra parte se envuelve alrededor del agujero negro, formando una nube aplanada llamada disco de acreci\u00f3n. Este disco de acreci\u00f3n no s\u00f3lo alimenta gradualmente el agujero negro central, sino que las mismas fuerzas de marea que destrozaron la estrella en primer lugar tambi\u00e9n provocan fuerzas de fricci\u00f3n masivas que calientan esta fuente de gas y polvo, haciendo que brille intensamente.<\/p>\n\n\n\n<p>Adem\u00e1s, cuando los agujeros negros supermasivos giran, arrastran consigo el tejido mismo del espacio-tiempo (una unidad tetradimensional de espacio y tiempo). Este efecto llamado &#8220;Lense-Thirring&#8221; o &#8220;frame-dragging&#8221; significa que nada permanece quieto en el borde de un agujero negro supermasivo que gira. El efecto tambi\u00e9n provoca una &#8220;bamboleo&#8221; de corta duraci\u00f3n en el disco de acreci\u00f3n de un agujero negro reci\u00e9n formado. Ahora, un equipo de investigadores ha descubierto que el &#8220;bamboleo&#8221; de ese disco de acreci\u00f3n puede usarse para determinar qu\u00e9 tan r\u00e1pido gira el agujero negro central.<\/p>\n\n\n\n<p>&#8220;El arrastre de fotogramas es un efecto presente en todos los agujeros negros que giran&#8221;, dijo a Space.com el l\u00edder del equipo Dheeraj &#8220;DJ&#8221; Pasham, cient\u00edfico del Instituto Tecnol\u00f3gico de Massachusetts (MIT). &#8220;Entonces, si el agujero negro perturbador est\u00e1 girando, entonces el flujo de desechos estelares hacia el agujero negro despu\u00e9s de un TDE est\u00e1 sujeto a este efecto&#8221;.<\/p>\n\n\n\n<p><strong>\u00a1Santa pasta estelar de rayos X caliente!<br><\/strong>Para investigar los TDE y el frame-dragging, el equipo pas\u00f3 cinco a\u00f1os buscando ejemplos brillantes y relativamente cercanos de asesinatos estelares inducidos por agujeros negros a los que se les pudiera dar seguimiento r\u00e1pidamente. El objetivo era detectar signos de precesi\u00f3n del disco de acreci\u00f3n causada por el efecto Lense-Thirring.<\/p>\n\n\n\n<p>En febrero de 2020, esta b\u00fasqueda dio frutos. El equipo logr\u00f3 detectar AT2020ocn, un brillante destello de luz proveniente de una galaxia ubicada a unos mil millones de a\u00f1os luz de distancia. AT2020ocn fue detectado inicialmente en longitudes de onda de luz \u00f3ptica por la Instalaci\u00f3n Transitoria de Zwicky, y estos datos de luz visible indican que la emisi\u00f3n se origin\u00f3 a partir de un TDE que involucra un agujero negro supermasivo con una masa entre 1 mill\u00f3n y 10 millones de veces la del sol.<\/p>\n\n\n\n<p>&#8220;Debido al efecto Lense-Thirring, la emisi\u00f3n de rayos X procedente del disco de acreci\u00f3n caliente reci\u00e9n formado se produce en precesi\u00f3n o &#8216;bamboleo&#8217;. Esto se manifiesta como modulaciones de rayos X en los datos&#8221;, dijo Pasham. &#8220;Sin embargo, despu\u00e9s de un tiempo, cuando la fuerza de acreci\u00f3n disminuye, la gravedad obliga al disco a alinearse con el agujero negro, despu\u00e9s de lo cual cesa el bamboleo y las modulaciones de rayos X&#8221;.<\/p>\n\n\n\n<p>Pasham y sus colegas sospecharon que el TDE que lanz\u00f3 AT2020ocn podr\u00eda ser el evento ideal en torno al cual buscar la precesi\u00f3n Lense-Thirring, y debido a que este tipo de oscilaci\u00f3n solo est\u00e1 presente poco despu\u00e9s de que se forma un disco de acreci\u00f3n, tuvieron que actuar r\u00e1pidamente.<\/p>\n\n\n\n<p>&#8220;La clave era tener las observaciones correctas&#8221;, dijo Pasham. &#8220;La \u00fanica manera de hacer esto es que, tan pronto como se produzca una alteraci\u00f3n de las mareas, sea necesario conseguir un telescopio para observar este objeto continuamente, durante un tiempo muy largo, de modo que se puedan explorar todo tipo de escalas de tiempo, desde minutos hasta a meses&#8221;.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/einsteresante.com\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/image-93.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-54632\"\/><figcaption class=\"wp-element-caption\">Una ilustraci\u00f3n que muestra un agujero negro supermasivo en rotaci\u00f3n rodeado por los restos de una estrella muerta y arrastrando consigo el espacio-tiempo (cuadr\u00edcula verde). Cr\u00e9dito de la imagen: Robert Lea (creada con Canva).<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p>Ah\u00ed es donde entra en juego el Explorador de Composici\u00f3n Interior de Estrellas de Neutrones (NICER) de la NASA: un telescopio de rayos X situado en la Estaci\u00f3n Espacial Internacional (ISS) que mide la radiaci\u00f3n de rayos X alrededor de agujeros negros y otros objetos masivos ultradensos y compactos como estrellas de neutrones. El equipo descubri\u00f3 que NICER no s\u00f3lo pudo captar el TDE, sino que el telescopio de rayos X montado en la ISS tambi\u00e9n pudo monitorear continuamente el evento a medida que se desarrollaba durante varios meses.<\/p>\n\n\n\n<p>&#8220;Descubrimos que el brillo de los rayos X y la temperatura de la regi\u00f3n que emite rayos X despu\u00e9s de un TDE se modulan en una escala de tiempo de 15 d\u00edas&#8221;, dijo Pasham. &#8220;Esta se\u00f1al de rayos X recurrente de 15 d\u00edas desapareci\u00f3 despu\u00e9s de tres meses&#8221;.<\/p>\n\n\n\n<p>Los hallazgos del equipo tambi\u00e9n fueron una sorpresa.<\/p>\n\n\n\n<p>Las estimaciones de la masa del agujero negro y la masa de la estrella rota revelaron que el agujero negro no giraba tan r\u00e1pido como se esperaba. &#8220;Fue un poco sorprendente que el agujero negro no girara tan r\u00e1pido, s\u00f3lo a menos del 25% de la velocidad de la luz&#8221;, dijo Pasham.<\/p>\n\n\n\n<p>Pasham cree que, gracias al pr\u00f3ximo Observatorio Vera C. Rubin, actualmente en construcci\u00f3n en el norte de Chile y que llevar\u00e1 a cabo un estudio del universo de 10 a\u00f1os llamado Legacy Survey of Space and Time (LSST), el futuro es brillante para la caza de TDE.<\/p>\n\n\n\n<p>&#8220;Se espera que Rubin detecte miles de TDE durante la pr\u00f3xima d\u00e9cada. Si podemos medir la precesi\u00f3n de Lense-Thirring incluso en una peque\u00f1a fracci\u00f3n de ellos, podremos decir algo sobre la distribuci\u00f3n de giro de los agujeros negros supermasivos, que se combina con c\u00f3mo evolucionaron a lo largo de la edad del universo&#8221;, concluy\u00f3 Pasham. &#8220;Nuestro equipo tiene un par de propuestas de observaci\u00f3n preparadas para dar seguimiento a futuros TDE. \u00a1Seguramente investigaremos el arrastre de cuadros alrededor de otros agujeros negros TDE!&#8221;<\/p>\n\n\n\n<p>La investigaci\u00f3n del equipo fue publicada el mi\u00e9rcoles 22 de mayo en la revista\u00a0<a href=\"https:\/\/go.redirectingat.com\/?id=92X1588396&amp;xcust=space_row_7857103051374544336&amp;xs=1&amp;url=https%3A%2F%2Fwww.nature.com%2Farticles%2Fs41586-024-07433-w&amp;sref=https%3A%2F%2Fwww.livescience.com%2Fspace%2Fblack-holes%2Fchurning-space-time-and-destroyed-stars-help-reveal-how-fast-supermassive-black-holes-spin\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Nature<\/a>.<\/p>\n\n\n\n<p>Fuente: <a href=\"https:\/\/www.livescience.com\/space\/black-holes\/churning-space-time-and-destroyed-stars-help-reveal-how-fast-supermassive-black-holes-spin\">Live Science<\/a>.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Los restos &#8220;tambaleantes&#8221; de una estrella que sufri\u00f3 una muerte espantosa en las fauces de un agujero negro supermasivo han ayudado a revelar la velocidad a la que gira su depredador c\u00f3smico. 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