Más sobre el origen de los chorros de partículas en agujeros negros


La edición de Science Express, se hace eco de la publicación online adelantada de un documento elaborado por el equipo del telescopio Event Horizon -una colaboración que incluye al profesor asociado de Perimeter Avery Broderick- que puede arrojar luz sobre el origen de los chorros luminosos emitidos por algunos agujeros negros. En una primicia mundial, el equipo ha sido capaz de mirar un agujero negro distante y resolver el área desde donde sus chorros son lanzados. Esta es la primera evidencia empírica para apoyar la idea de la relación entre el agujero negro y los chorros que lanza al espacio y que se ha sospechado durante mucho tiempo en el campo teórico.

Muchas galaxias, incluyendo nuestra propia Vía Láctea, tienen un enorme agujero negro que acecha en sus núcleos. En aproximadamente el 10 por ciento de estas galaxias, el agujero emite enormes corrientes  compactas de electrones y otras partículas subatómicas que viajan casi a la velocidad de la luz. Estos chorros potentes puede extenderse cientos de miles de años luz y pueden ser tan brillantes que eclipsan el resto de la galaxia.

Y, sin embargo, se sabe poco sobre cómo se forman tales chorros. El equipo de Event Horizon, en el artículo actual, está trabajando para obtener más información. Mediante la combinación y la comparación de datos de tres radio-telescopios, estamos empezando a hacernos la imagen de la base de tal chorro -su lanzador- por primera vez.

El equipo, coordinado por Shep Doeleman del Observatorio Haystack del MIT, utilizó el telescopio Event Horizon, que es en realidad una red de tres radiotelescopios distribuidos en la Tierra. El objeto de su estudio es M87, una galaxia elíptica gigante a poco más de 50 millones de años luz de la nuestra. Eso es una distancia cercana en la escala de las galaxias, pero está muy lejos teniendo en cuenta que el horizonte del agujero negro fotografiado por el equipo es de aproximadamente del mismo tamaño que un solo sistema solar. Es como si el telescopio pudiera distinguir una semilla de amapola de todo un continente o detectar una pelota de béisbol en la luna. “Estas son algunas de las resoluciones más altas jamás hemos obtenido en la historia”, dice Broderick.

Broderick resume el problema que el equipo abordó: “Se supone que en los agujeros negros las “cosas” solo entran, y sin embargo, aquí vemos saliendo estos chorros con enormes energías ¿De dónde viene esa energía?”

Hay dos posibilidades. La primera es que un agujero negro en sí es una gran reserva de energía -un agujero negro en rotación tiene una enorme cantidad de energía de rotación que los chorros podrían aprovechar. La segunda posibilidad es que la energía puede provenir de algún proceso de acreción -el disco de acreción es la espiral de polvo de material que cae en el agujero negro y la física de acreción todavía no se comprende bien.

Con los nuevos datos que vienen de M87, teóricos como Broderick pueden empezar a notar la diferencia entre estos dos modelos. La imagen no es todavía fuerte -se crea pixel a pixel- pero, dice Broderick, “es suficiente para notar la diferencia entre la madre y su hija.” Con imágenes como la que el equipo está trabajando, podemos comenzar a reducir el origen de los chorros ultrarrelativistas.

“La primera cosa que hemos aprendido es que la región de lanzamiento es muy pequeña”, dice Broderick. Los chorros están surgiendo muy cerca del horizonte de sucesos del agujero negro: el punto de no retorno donde incluso se pierde la luz de los objetos que caen en él. Si bien esto no es suficiente para descartar la idea de que los chorros puedan ser alimentados por la física de acreción, está claro que la energía surge de algún sitio, ya sea desde el agujero negro o de los procesos de acreción que ocurren justo al lado del agujero negro.

“Ahora estamos empezando a ver si la rotación está jugando un papel en la producción de chorro”, dice Broderick. “Es decir, no sólo podemos decir que los chorros se originan cerca del agujero negro, sino que debido a que la región de emisión es muy pequeña, tienen que venir de un agujero negro en rotación”.

“El agujero negro es realmente el motor que impulsa el chorro”, añade. “Es una cosa extraordinaria”.

Autor: RJ Taylor

Enlace original: World’s first glimpse of black hole launchpad

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