MADRID, 30 Ago. (EUROPA PRESS) -
Una vieja hipótesis no probada acerca de los espectros de rayos X de los agujeros negros en el espacio ha sido contradicha por experimentos en la máquina Z de Sandia National Laboratories.
Z, la fuente de rayos X de laboratorio más poderosa en la Tierra, puede replicar los rayos X que rodean a los agujeros negros, que de otro modo pueden ser observados sólo desde una gran distancia y luego teorizados.
"Por supuesto, la emisión de los agujeros negros no se puede observar directamente", dijo en un comunicado el investigador y autor principal Guillaume Loisel, autor principal de un estudio sobre los resultados experimentales, publicado en agosto en Physical Review Letters. "Vemos la emisión de la materia circundante justo antes de que sea consumida por el agujero negro, esta materia circundante se ve obligada a adoptar la forma de un disco, llamado disco de acreción".
Los resultados sugieren que las revisiones son necesarias para los modelos previamente utilizados para interpretar las emisiones de la materia justo antes de que se consuma por los agujeros negros, y también la tasa relacionada de crecimiento de la masa dentro de los agujeros negros. Un agujero negro es una región del espacio exterior de la cual no puede escapar ningún material y ninguna radiación (es decir, rayos X, luz visible, etc.) porque el campo gravitatorio del agujero negro es muy intenso.
"Nuestra investigación sugiere que será necesario revisar muchos artículos científicos publicados en los últimos 20 años", dijo Loisel. "Nuestros resultados desafían modelos usados para inferir cómo los agujeros negros tragan la materia de sus estrellas compañeras. Somos optimistas respecto a que los astrofísicos implementarán cualquier cambio que se considere necesario".
La mayoría de los investigadores están de acuerdo en que una gran manera de aprender sobre los agujeros negros es utilizar instrumentos basados en satélites para recoger espectros de rayos X, dijo el coautor de Sandia, Jim Bailey. "El reto es que los plasmas que emiten los rayos X son exóticos, y los modelos utilizados para interpretar sus espectros nunca han sido probados en el laboratorio hasta ahora", dijo.
El experto en astrofísica de la NASA, Tim Kallman, dijo: "El experimento de Sandia es emocionante porque es el más cercano que haya llegado a crear un ambiente que sea una recreación de lo que está pasando cerca de un agujero negro".
La divergencia entre la teoría y la realidad comenzó hace 20 años, cuando los físicos declararon que ciertas etapas de ionización del hierro (o iones) estaban presentes en el disco de acreción de un agujero negro -la materia que rodea un agujero negro- incluso cuando ninguna línea espectral indicaba su existencia.
Una explicación teórica complicada fue que bajo la inmensa gravedad y radiación intensa de un agujero negro, los electrones de hierro altamente energizados no volvían a estados energéticos inferiores emitiendo fotones: la explicación cuántica común de por qué los materiales energizados emiten luz. En su lugar, los electrones fueron liberados de sus átomos y se deslizaron como lobos solitarios en relativa oscuridad. El proceso general se conoce como decaimiento de Auger, en memoria del físico francés que lo descubrió a principios del siglo XX. La ausencia de fotones en el caso de agujeros negros se denomina destrucción de Auger.
Sin embargo, los investigadores de Z, al replicar las energías de rayos X que rodean a los agujeros negros y aplicarlos a una película de silicio de tamaño de diez centavos a las densidades apropiadas, mostraron que si no aparecen fotones, entonces el elemento generador simplemente no está allí. El silicio es un elemento abundante en el universo y experimenta el efecto Auger con más frecuencia que el hierro. Por lo tanto, si este fenómento sucede en hierro, entonces debería suceder en silicio también.
