Según la teoría general de la relatividad de Einstein, las partículas no pueden viajar en una órbita circular cuando se acercan a un agujero negro. En cambio, se “lanzan” hacia él a una velocidad casi tan rápida como la de la luz. (Crédito: Pixabay)
En un descubrimiento que se alinea estrechamente con las predicciones de Albert Einstein, los científicos han observado lo que se puede describir mejor como la “cascada” del espacio: una región donde la materia se hunde irrevocablemente en el abismo de un agujero negro. Este estudio multiuniversitario fue publicado en el Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society y ofrece una visión interesante de uno de los aspectos más misteriosos de la física de los agujeros negros: la región de inmersión.
La teoría de la relatividad general de Einstein afirma que las partículas no pueden seguir órbitas circulares con seguridad cuando están lo suficientemente cerca de un agujero negro. Más bien, se “hunden” hacia el agujero negro a casi la velocidad de la luz, pero muy rápidamente.
Por primera vez, el estudio examinó esta área con gran detalle utilizando datos de rayos X para comprender la fuerza que producen los agujeros negros.
“La teoría de Einstein predijo que esta caída final existiría, pero esta es la primera vez que hemos podido demostrar que sucede”, dijo Andrew Mummery de la Universidad de Oxford, quien dirigió el estudio. “Piense en ello como un río que se convierte en una cascada; hasta ahora, hemos estado mirando el río. Esta es nuestra primera vista de la cascada”.
Remolino de agujero negro
Usando datos de la NASA Conjunto de telescopios espectroscópicos nucleares (NuSTAR) y el Explorador de composición interior de estrellas de neutrones (NICER) a bordo de la Estación Espacial Internacional, el equipo examinó el destino del gas ionizado caliente mientras daba su salto final. Esto no sólo verificó la predicción de Einstein sobre la región de inmersión, sino que también la mostró como un sitio de intensa influencia gravitacional, posiblemente la más fuerte de nuestra galaxia, la Vía Láctea.
El enfoque se centró en MAXI J1820+070, un sistema de agujeros negros situado a unos 10.000 años luz de la Tierra. Durante un estallido de “estado suave”, MAXI J1820+070 mostró emisiones significativas del órbita circular estable más interna (CIUO). Este hallazgo indica que las emisiones de la región de inmersión pueden afectar en gran medida los espectros de rayos X observados, influyendo en las características físicas estimadas de los agujeros negros, como su masa y su giro.
El descubrimiento de emisiones de la región que se hunde remodela nuestra comprensión de los discos de acreción de los agujeros negros. Tradicionalmente, los modelos asumían que no se producían emisiones significativas más allá de la ISCO, pero los hallazgos del estudio destacan una fuerte detección de emisiones dentro de la ISCO, lo que confirma el papel activo del área en la dinámica de los agujeros negros. Esta observación se alinea con los principios de la relatividad general e inicia una nueva fase de exploración del entorno cercano a los agujeros negros.
Este descubrimiento abre la puerta a futuras investigaciones sobre los entornos de los agujeros negros más lejanos y puede mejorar las técnicas para medir con mayor precisión sus características. Con planes en marcha para proyectos como el Telescopio milimétrico de Áfricacuyo objetivo es capturar imágenes directas de los agujeros negros, el potencial para futuros descubrimientos innovadores parece prometedor.
“Este es el primer vistazo a cómo el plasma, desprendido del borde exterior de una estrella, sufre su caída final hacia el centro de un agujero negro, un proceso que ocurre en un sistema a unos diez mil años luz de distancia”, dijo Mummery. “Lo que es realmente emocionante es que hay muchos agujeros negros en la galaxia, y ahora tenemos una nueva y poderosa técnica para usarlos para estudiar los campos gravitacionales más fuertes conocidos”.
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2024-05-27 11:47:30
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