Un fantasma en el cielo: La reliquia de la potente erupción de un agujero negro


En 2011, la NASA Chandra X-ray Observatory localizó un “fantasma” cósmico que los científicos creen que es la evidencia de una gran erupción producida por un agujero negro supermasivo, con una potencia igual a mil millones de supernovas. La fuente, HDF 130, está a más de 10.ooo años luz de distancia y existió 3.ooo  millones de años tras del Big Bang, cuando las galaxias y los agujeros negros se formaban a un ritmo elevado.

El fantasma de rayos X, llamado así por su difusa fuente de rayos X, se ha mantenido después de que la radiación de otra explosión se haya extinguido, y se encuentra en el Chandra Deep Field-North, una de las imágenes de Rayos-X más profundas jamás tomadas.

“Habíamos visto este objeto borroso hace unos años, pero no nos dimos cuenta hasta ahora de que estaban viendo un fantasma”, dijo Andy Fabian de la Universidad de Cambridge en Reino Unido.“No es un fantasma del tipo de los que tengamos que asustarnos, sino que este nos está diciendo algo; en este caso, lo que estaba sucediendo en esta galaxia miles de millones de años atrás.”

Fabian y sus colegas creen que el brillo de rayos-X de HDF 130 es la evidencia de una explosión de gran alcance de su agujero negro central en forma de chorros de partículas energéticas que viajan a casi la velocidad de la luz. Cuando la erupción sucedió, produjo cantidades prodigiosas de radio y radiación X, pero después de varios millones de años, la señal de radio se disipó a medida que los electrones irradiaban su energía.

Sin embargo, los electrones menos energéticos aún pueden producir rayos X mediante la interacción con el mar omnipresente de fotones remanentes del Big Bang;  la radiación de fondo cósmica. Las colisiones entre estos electrones y los fotones del fondo puede generar suficiente energía a los fotones para impulsarlos hasta la banda de rayos X de energía. Este proceso produce una extensa fuente de rayos X que durará otros 30 millones de años aproximadamente.

“Este fantasma nos habla de la erupción del agujero negro mucho tiempo después de que haya  muerto”, dijo el coautor del artículo, Scott Chapman, también de la Universidad de Cambridge. “Esto significa que no tenemos que atrapar agujeros negros en el acto para presenciar el gran impacto que tienen”.

Esta es la primera radiografía fantasma vista después de la desaparición de los brillantes chorros de radio. Los astrónomos han observado una amplia emisión de rayos X con un origen similar, pero sólo  de galaxias con emisiones de radio a gran escala, lo que significa erupciones continuas. En HDF 130, sólo se detecta un punto de origen en las imágenes de radio, coincidiendo con la galaxia elíptica masiva que se ve en la imagen óptica. Esta fuente de radio indica la presencia de un creciente agujero negro supermasivo.

“Este resultado muestra indicios de que el cielo en el espectro de de rayos X debe estar cubierto con  fantasmas similares”, dijo el coautor Caitlin Casey, también de Cambridge, “sobre todo si las erupciones de agujeros negros eran tan comunes como pensamos que sucedía en el Universo temprano.”

“Incluso después de que este fantasma desaparezca, la mayor parte de la energía de la erupción del agujero negro se mantendrá”, dijo Fabián. “Debido a que son tan poderosas, estas erupciones pueden tener profundos efectos que duran miles de millones de años.”

Enlace original: The “ghost object” – Relic of a supermasive black hole eruption equal to a billion supernovaes

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