Los agujeros negros son potentes motores espaciales.Proporcionan energía detrás de los cuásares y otros núcleos galácticos activos (AGN).Esto se debe a la interacción de la materia con los fuertes campos gravitatorios y magnéticos.
Técnicamente, los agujeros negros en sí mismos no tienen un campo magnético, pero hay un plasma denso que rodea el agujero negro como un disco de acreción.A medida que el plasma gira alrededor del agujero negro, las partículas cargadas del interior crean una corriente eléctrica y un campo magnético.Dado que la dirección del flujo de plasma no cambia espontáneamente, podemos imaginar que el campo magnético es muy estable.Así que imagínese lo sorprendidos que deben estar los astrónomos cuando ven evidencia de que el campo magnético de un agujero negro ha sufrido una inversión magnética.
Básicamente, un campo magnético se puede representar como el campo magnético de un imán simple con polos norte y sur.La inversión magnética es cuando se invierte la dirección de un polo imaginario y se invierte la dirección del campo magnético.Este efecto es común entre las estrellas.Nuestro Sol invierte su campo magnético cada 11 años, impulsando el ciclo de 11 años de manchas solares observado por los astrónomos desde el siglo XVII.Incluso la Tierra sufre una inversión magnética cada cientos de miles de años.Sin embargo, no se pensó que la inversión magnética fuera un posible agujero negro supermasivo.
En 2018, un estudio del cielo automatizado encontró cambios drásticos en una galaxia a 239 millones de años luz de distancia.Conocida como 1ES 1927+654, la galaxia es 100 veces más brillante en luz visible.Poco después de su descubrimiento, el Observatorio Swift capturó la luz con rayos X y luz ultravioleta.Una búsqueda en los archivos de la región reveló que la galaxia en realidad comenzó a brillar hacia fines de 2017.
En ese momento, se pensó que este brillo rápido fue causado por una estrella que pasaba cerca del agujero negro supermasivo de la galaxia.Un encuentro tan cercano provocaría un evento de colapso de marea que no solo destrozaría la estrella, sino que también interrumpiría el flujo de gas en el disco de acreción del agujero negro.Pero este nuevo estudio arroja una sombra sobre esa idea.
El equipo observó destellos galácticos en todo el espectro de luz, desde ondas de radio hasta rayos X.Una de las cosas que notaron fue que la intensidad de los rayos X disminuyó muy rápidamente.Debido a que los rayos X a menudo son producidos por partículas cargadas en espiral dentro de fuertes campos magnéticos, sugirieron cambios rápidos en el campo magnético cerca de los agujeros negros.Al mismo tiempo, la intensidad de la luz visible y ultravioleta aumentó, lo que sugiere que partes del disco de acreción del agujero negro se están calentando.Ninguno de estos efectos se esperaría de un evento de colapso de marea.
En cambio, la inversión magnética es más apropiada para los datos.Como mostró el equipo, cuando el disco de acreción del agujero negro sufre una inversión magnética, el campo magnético se debilita primero en el borde exterior del disco de acreción.Como resultado, el disco se puede calentar de manera más eficiente.Al mismo tiempo, un campo magnético más débil significa menos rayos X producidos por partículas cargadas.Cuando se completa la inversión del campo magnético, el disco vuelve a su estado original.
Esta es solo la primera observación de la inversión magnética de un agujero negro galáctico.Ahora sabemos que puede suceder, pero no sabemos qué tan comunes son estas reversiones.Se necesitarán más observaciones para determinar cuántas veces el agujero negro de una galaxia puede convertirse en un ambidiestro.
referencia:Laha, Sibasish, et al.“Vista de radio, óptica, UV y rayos X enigmático Núcleo Galáctico Activo 1ES~ 1927+ 654 Pre-destello a post-destello.”preimpresión de arXiv arXiv:2203.07446 (2022).