Ráfagas periódicas de viento caliente, captadas cerca de un agujero negro

Actualizado 06/08/2019 18:32:02 CET
Ilustración del sistema de agujero negro estudiado por el equipo
Ilustración del sistema de agujero negro estudiado por el equipo - JOHN PAICE/UNIVERSITY OF SOUTHAMPTON

   MADRID, 6 Ago. (EUROPA PRESS) -

   Un viento muy caliente y denso, que mueve helio ionizado e hidrógeno en ráfagas cada ocho minutos, ha sido captado fluyendo cerca de un agujero negro a unos 25.000 años luz de la Tierra.

   Se trata de la primera vez que se observa este comportamiento alrededor de un agujero negro, según el investigador principal --el profesor Phil Charles, de la Universidad de Southampton--, cuyo hallazgo ha sido publicado en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

   El objeto que estudió el equipo del profesor Charles fue Swift J1357.2-0933, que fue descubierto por primera vez como un transitorio de rayos X, un sistema que exhibe estallidos violentos, en 2011.

   Todos estos transitorios consisten en una estrella de baja masa, similar a nuestro Sol y un objeto compacto, que puede ser una enana blanca, una estrella de neutrones o un agujero negro. En este caso, Swift J1357.2-0933 tiene un objeto compacto de agujero negro que tiene al menos seis veces la masa de nuestro Sol.

   El material compacto de la estrella normal es arrastrado por el objeto compacto a un disco entre los dos. Los estallidos masivos ocurren cuando el material en el disco se calienta y vuelve inestable y libera grandes cantidades de energía.

   El profesor Charles dijo en un comunicado: "Lo que era particularmente inusual en este sistema era que los telescopios terrestres habían revelado que su brillo óptico mostraba caídas periódicas en su salida y que el período de estas caídas cambiaba lentamente de alrededor de dos minutos a aproximadamente 10 minutos a medida que la explosión evolucionó. Tal comportamiento extraño nunca se ha visto en ningún otro objeto.

   "La causa de estas notables y rápidas inmersiones ha sido un tema candente de debate científico desde su descubrimiento. Así que fue con gran entusiasmo que los astrónomos saludaron el segundo estallido de este objeto a mediados de 2017, presentando una oportunidad para estudiar este extraño comportamiento en mayor detalle ".

   El profesor Charles y su equipo reconocieron que la clave para obtener la respuesta era obtener espectros ópticos varias veces durante cada ciclo de inmersión, esencialmente estudiando cómo su color cambiaba con el tiempo. Pero con el objeto aproximadamente 10.000 veces más débil que la estrella más débil visible a simple vista y el período de inmersión de solo alrededor de 8 minutos, se tuvo que usar un telescopio muy grande.

   Entonces, usaron SALT, el Gran Telescopio del Sur de África, el telescopio óptico más grande del hemisferio sur. SALT no solo tiene el área de recolección enorme necesaria (tiene un espejo de 10 metros de diámetro), sino que los astrónomos residentes del personal operan de manera 100% programada en la cola, lo que significa que puede responder fácilmente a eventos transitorios impredecibles. Esto fue perfecto para Swift J1357.2-0933, y SALT obtuvo más de una hora de espectros, con una tomada cada 100 segundos.

   "Los resultados de estos espectros fueron sorprendentes. Mostraron helio ionizado en absorción, que nunca antes se había visto en tales sistemas. Esto indicó que debe ser tanto denso como caliente, alrededor de 40,000 grados. Más notablemente, el espectro las características se desplazaron hacia el azul (debido al efecto Doppler), lo que indica que nos soplaban a unos 600 km/s. Pero lo que realmente nos sorprendió fue el descubrimiento de que estas características espectrales solo eran visibles durante las inmersiones ópticas en la curva de luz. Hemos interpretado esta propiedad única como debido a una deformación u ondulación en el disco de acreción interno que orbita el agujero negro en la escala de tiempo de inmersión. Esta deformación está muy cerca del agujero negro, a solo una décima parte del radio del disco", explica Charles.

   ¿Qué está alejando esta materia del agujero negro? Es casi seguro que es la presión de radiación de los rayos X intensos generados cerca del agujero negro. Pero tiene que ser mucho más brillante de lo que vemos directamente, lo que sugiere que el material que cae sobre el agujero negro lo oculta de la vista directa, como las nubes que ocultan el Sol. Esto ocurre porque estamos viendo el sistema binario desde un punto de vista donde el disco aparece de borde.

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