Los agujeros negros son el último sumidero de espacio-tiempo en el universo.Cualquiera que se acerque demasiado a uno de estos monstruos será absorbido y nunca más se lo volverá a ver.Estos incluyen nubes de gas y polvo de estrellas cercanas.Todo desaparece bajo la boca insaciable de un agujero negro.Pero no todo está perdido.Los agujeros negros emiten brillantes destellos de luz de rayos X mientras se dan un festín con sus vecinos.En algunos lugares, la luz se refleja en una columna de materia que gira en espiral hacia un agujero negro.Esto crea lo que los astrónomos llaman ecos de agujeros negros.Ahora, los investigadores han encontrado ocho de estos sistemas en nuestra galaxia que están relativamente cerca de nosotros.
Nosotros en la Tierra estamos acostumbrados a un tipo similar de eco.Los conductores que reciben una multa por exceso de velocidad ven de primera mano cómo la policía utiliza ecos de radar para medir la velocidad del vehículo.En la naturaleza, los murciélagos emiten gritos agudos que sobresalen de las paredes de las cuevas, los árboles y las casas.Ese grito le da al murciélago una buena idea de qué tan lejos están los obstáculos en su trayectoria de vuelo.
En el espacio profundo, los ecos de los agujeros negros ocurren en binarias de rayos X.Este curioso par tiene una estrella que orbita alrededor de un agujero negro.Un agujero negro con una atracción gravitatoria más fuerte succiona gas y polvo de la estrella.La materia entra en espiral en el agujero negro y se calienta.Eventualmente, esta acción produce un “bip” de rayos X.Esos enérgicos destellos de luz rebotan en las nubes cercanas de gas y polvo.”Bounce” es un eco de agujero negro.Los astrónomos usan ecos para medir la distancia entre la corona de un agujero negro y un disco de acreción (que contiene materia entrante).
Encontrar ecos de agujeros negros
En un momento, se pensó que estos sistemas de eco eran muy raros.Hay decenas de millones de agujeros negros en nuestra galaxia.Pero los astrónomos solo conocían dos generadores de eco de agujeros negros.Las cosas cambiaron cuando un equipo del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) encontró más usando herramientas de investigación automatizadas.Apodado la “máquina de reverberación”, el dispositivo examinó grandes cantidades de datos tomados del buscador de composición interna estelar de estrellas de neutrones (NICER) de la NASA.Busque objetos de rayos X en la Estación Espacial Internacional.El algoritmo encontró 26 pares de rayos X de agujeros negros.Diez de ellos están relativamente cerca del sistema solar.Ocho de ellos resultaron ser generadores de eco de agujeros negros.
Estos destellos de rayos X brindan a los astrónomos una mejor vista de los objetos en estrellas binarias.“La masa de un agujero negro varía de 5 a 15 veces la masa del Sol”, dijo el estudiante graduado del MIT Jingyi Wang.También señaló que todos estos sistemas binarios contienen estrellas ordinarias de baja masa como el Sol.
Erin Kara, profesora asistente de física en el MIT y coautora del estudio publicado el 2 de mayo en Astrophysical Journal, dice que estos reflejos de luz pueden proporcionar nuevos conocimientos importantes sobre los procesos del agujero negro en sí, así como información sobre su medio ambiente Se dice que proporciona información.”Ahora hemos demostrado que estos ecos se observan comúnmente y podemos investigar la conexión entre los discos, los chorros y las coronas de los agujeros negros de nuevas maneras”, dijo.presione soltar.
Los ecos de agujeros negros binarios de rayos X resultan claramente de la acción de la corona alrededor del agujero negro.A medida que el agujero negro absorbe la materia entrante, la corona parece expandirse hacia afuera y hacia arriba, emitiendo un destello final de rayos X.Entonces todo muere y el agujero negro es silenciado.Todo el proceso se repite a medida que el material estelar entra en espiral en el agujero negro para su próxima comida y destello de rayos X.
¿Podría este eco explicar la actividad de un agujero negro más grande?
Los ecos de los agujeros negros de los binarios cercanos afectan al universo.Pueden proporcionar pistas interesantes sobre el comportamiento de sus hermanos mayores, los agujeros negros supermasivos.Estos son monstruos en el corazón de las galaxias y contienen millones o miles de millones de masas solares.También envían chorros masivos de material a alta velocidad a través de millones de años luz de espacio.¿No sería un proceso similar al hermano pequeño de un par binario?
“El papel de los agujeros negros en la evolución galáctica es un tema importante en la astrofísica moderna”, dijo Kara.”Curiosamente, estos binarios de agujeros negros parecen ser agujeros negros supermasivos ‘pequeños’, por lo que al comprender la erupción de estos pequeños sistemas cercanos, podemos entender cómo erupciones similares de agujeros negros supermasivos afectan a las galaxias que habitan”.
El estudio de estos ecos de agujeros negros binarios de rayos X fue apoyado parcialmente por la NASA.El equipo de investigación incluye a Erin Kara, Jingyi Wang, Matteo Lucchini, Ron Remillard (todos en el MIT) y colaboradores de Caltech y otros.