Los agujeros negros parecen fascinar infinitamente a los astrónomos. Esto se debe, al menos en parte, a la física extrema que tiene lugar dentro y alrededor de ellos, pero a veces puede deberse a puntos de contacto culturales que les hicieron interesarse por la astronomía en primer lugar. Ese parece ser el caso de los autores de un nuevo artículo sobre el movimiento de los chorros que salen de los agujeros negros. Al denominarlos agujeros negros “Estrella de la Muerte”, los investigadores utilizaron datos del Very Long Baseline Array (VLBA) y el Observatorio de rayos X Chandra para observar dónde estos agujeros negros disparaban chorros de partículas sobrecalentadas. Y con el tiempo descubrieron que hacían algo que la Estrella de la Muerte de ficción también podía hacer: moverse.
Los agujeros negros en el centro del estudio eran supermasivos en los centros de las galaxias. Es importante destacar que todos estaban rodeados de gases calientes que eran visibles para los sensores de rayos X de Chandra. Los propios aviones eran claramente visibles en los datos, pero había otra información importante escondida en ellos, es decir, bolsas libres de gas que habían sido expulsadas por los aviones.
Cada agujero negro tiene chorros de partículas en dos direcciones opuestas. A medida que esos chorros expulsan el gas y el polvo, abren una bolsa en el espacio que rodea al agujero negro. Estos son visibles en los datos de rayos X debido a la falta de señal de esas regiones. Los investigadores plantearon la hipótesis de que los chorros deberían alinearse con las bolsas de espacio libre que crean.
Se sabe que los agujeros negros giran desde hace tiempo, como comenta Fraser.
Sin embargo, descubrieron que, en al menos 6 de los 16 agujeros negros que estaban estudiando, los rayos habían cambiado completamente de dirección, de modo que las bolsas de gas faltantes ya no estaban alineadas con los chorros emitidos actualmente por el agujero negro. En algunos casos, estos cambios sumaron un cambio de 90 grados en la dirección en la que apuntaban los aviones. Lo que es aún más impresionante es que parecían moverse en una escala de tiempo relativamente pequeña, con estimaciones que oscilaban entre 1 y 10 millones de años. Esto es un abrir y cerrar de ojos para un agujero negro de más de 10 mil millones de años.
Entonces, ¿por qué es importante? Los cosmólogos teorizan que estos chorros disruptivos ponen un límite superior al número de estrellas que se forman en la galaxia anfitriona de los agujeros negros. No dejan que el gas y el polvo que los rodea se enfríen lo suficiente como para comenzar a formar estrellas y planetas rocosos. Entonces, si bien no está claro si los chorros de partículas están quemando algún planeta formado como la Estrella de la Muerte real, está claro que mover los chorros causaría una interrupción aún más masiva en el proceso de formación estelar. En teoría, esto significaría que las galaxias que contienen estos chorros en movimiento tendrían menos estrellas, pero eso es un estudio para otro artículo.
Es posible que también sea necesario investigar en otro artículo para comprender exactamente por qué sucede esto, pero los autores tienen algunas teorías. La materia que orbita alrededor del agujero negro y cae en él podría hacer que el agujero negro gire, provocando que los chorros que emite se muevan con él.
La forma en que se forma un agujero negro podría ser la clave para comprender por qué sus chorros se mueven con el tiempo. Fraser analiza cómo sucede eso.
Otra explicación es que el gas se mueve alrededor de la galaxia sin ser impactado por los rayos. En esencia, las “cavidades” sin gas en una galaxia son restos de otras fuerzas cosmológicas y no tienen nada que ver con los rayos de los agujeros negros. Sin embargo, los autores no creen que esto se deba a que las fusiones de galaxias que podrían ser una de las causas del “chapoteo” ocurrieron en las galaxias que tenían rayos en movimiento y en las que no. Se esperaría que las cavidades estuvieran presentes en ambos tipos si fueran causadas por la fusión de galaxias en lugar de por chorros de partículas en movimiento.
Como siempre, hay más ciencia por hacer. Gracias al maravilloso mundo del vídeo en streaming, toda una generación de nuevos científicos inspirados en la misma Estrella de la Muerte pudo hacerlo.
Aprende más:
Chandra – Visto: Agujeros negros de la ‘Estrella de la Muerte’ en acción
Ubertosi et al. – Reorientación de chorros en galaxias centrales de cúmulos y grupos: conocimientos a partir de datos de VLBA y Chandra
UT – Está confirmado. El agujero negro de M87 en realidad está girando
UT – El agujero negro de la Vía Láctea gira tan rápido como puede
Imagen principal:
Imagen del conjunto de datos de radio de rayos X de Chandra y VLBA de los chorros de un agujero negro con “cavidades” que lo rodean.
Crédito: Rayos X: NASA/CXC/Univ. de Bolonia/F. Ubertosi; Radio insertada: NSF/NRAO/VLBA; Procesamiento de imágenes: NASA/CXC/SAO/N. Wolk
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