Astrónomos observan una gigantesca erupción de rayos X de un agujero negro

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Concepción artística de la erupción de rayos X provocados por la corona que rodea al agujero negro Mrk 335. Crédito: NASA/JPL-Caltech.

Nuevas observaciones hechas con el observatorio espacial Swift y NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array) de la NASA, han captado a un agujero negro supermasivo en medio de una gigantesca erupción de rayos X.

Los resultados de las observaciones sugieren que los agujeros negros supermasivos emiten rayos X cuando sus coronas circundantes (fuentes de partículas extremadamente energéticas) son lanzadas lejos de los agujeros negros.

“Esta es la primera vez que hemos podido vincular el lanzamiento de la corona con una erupción,” dijo Dan Wilkins de la Universidad de Saint Mary en Halifax, Canadá, autor principal de la investigación que aparece publicada en las noticias mensuales de la Real Sociedad Astronómica.

Los agujeros negros no emiten luz alguna por sí mismos, pero frecuentemente son envueltos por discos de gas caliente y resplandeciente. La gravedad de un agujero negro atrae al gas, aumenta su temperatura y provoca que brille en diferentes tipos de luz. Otra fuente de radiación cerca de un agujero negro es la corona. Las coronas están hechas de partículas altamente energéticas que generan rayos X, pero su apariencia y origen aún siguen siendo un misterio.

Los astrónomos piensan que las coronas tienen dos probables configuraciones: el modelo “farola” propone que son fuentes compactas de luz, similares a las bombillas, que se ubican encima y debajo del agujero negro, a lo largo de su eje de rotación. El otro modelo propone que las coronas se extienden de una forma más difusa, ya sea como una enorme nube rodeando al agujero negro, o como un “sándwich” que envuelve el disco circundante de material como si fuesen rebanadas de pan. De hecho, es posible que las coronas cambien entre la configuración “farola” y la configuración “sándwich”.

Los nuevos datos apoyan el modelo “farola” y demuestra, a gran detalle, cómo se mueven las coronas con forma de bombillas. Las observaciones iniciaron cuando Swift, el cual monitorea el cielo en búsqueda de erupciones cósmicas de rayos X y rayos gamma, captó una enorme llamarada del agujero negro supermasivo conocido como Markarian 335 o Mrk 335, localizado a 324 millones de años luz de distancia en la constelación de Pegaso. Este agujero negro supermasivo, el cual se encuentra en el centro de una galaxia, fue alguna vez una de las fuentes de rayos X más brillantes en el cielo.

“Algo muy extraño ocurrió en el 2007, cuando Mrk 335 se desvaneció en un factor de 30. Lo que hemos encontrado es que continua emitiendo llamaradas pero no ha alcanzado los niveles de brillo y estabilidad que se han visto con anterioridad”, dijo Luigi Gallo, también de la Universidad de Saint Mary.

En septiembre de 2014, Swift captó una enorme llamarada en Mrk 335. Cuando Luigi Gallo se percató de ello, envió una solicitud al equipo de NuSTAR para que observaran al objeto. Ocho días después, NuSTAR apuntó sus ‘ojos de rayos X’ sobre el objetivo, presenciando la etapa final del evento.

Después de un cuidadoso escrutinio de los datos, los astrónomos se dieron cuenta de que estaban observando la eyección, y colapso eventual, de la corona de un agujero negro.

Los astrónomos saben que la corona se mueve porque emite luz en rayos X con un espectro ligeramente diferente a la luz proveniente del disco alrededor del agujero negro. Al analizar el espectro de luz de los rayos X en Mrk 335, los científicos identificaron que los rayos X de la corona habían incrementado su brillo, y ese incremento se debió al movimiento de la corona.

Las coronas se pueden mover rápidamente. La corona asociada con Mrk 335, de acuerdo a los científicos, se estaba moviendo con una velocidad equivalente al 20% de la velocidad de la luz. Los científicos aún desconocen las causas que provocan la eyección de la corona.

Fuente: http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=4753

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