Un látido delata a un candidato a ser el agujero negro más pequeño

Un equipo internacional de astrónomos ha identificado un candidato para convertirse en el agujero negro más pequeño conocido, con los datos del satélite RXTE (Rossi X-Ray Timing Explorer) de la NASA. La evidencia proviene de un tipo específico de patrón de rayos X, denominado «el pulso», debido a su parecido con el registro de un electrocardiograma. Este patrón solo había sido registrado hasta ahora en otro agujero negro.

Llamado IGR J17091-3624 después de que fuesen fijadas sus  coordenadas astronómicas en el cielo, el sistema binario combina una estrella normal con un agujero negro que puede llegar a pesar menos de tres veces la masa del sol. Está cerca de la frontera de la masa teórica donde los agujeros negros se hacen posibles.

   El gas de la estrella normal fluye hacia el agujero negro y forma un disco alrededor. La fricción en el disco calienta el gas a millones de grados, que es lo suficientemente caliente como para emitir rayos-X. Variaciones cíclicas en la intensidad de los rayos-X observados se refieren a procesos que tienen lugar en el disco de gas. Los científicos creen que los cambios más rápidos se producen cerca del horizonte de sucesos del agujero negro, el punto más allá del cual, nada, ni siquiera la luz, puede escapar.

   Los astrónomos advirtieron por primera vez este sistema binario durante una explosión en 2003. Los datos de archivo de diversas misiones espaciales muestran que se activa cada pocos años. Su explosión más reciente comenzó en febrero y está en curso. El sistema se encuentra en la dirección de la constelación de Escorpio, pero la distancia no está bien establecida. Podría estar a entre 16.000 y  65.000 años luz de distancia.

   El récord para una amplia variabilidad de rayos-X es otro sistema de agujero negro binario llamado GRS 1915 +105. Este sistema es el único que muestra más de una docena de modelos muy estructurados, y que por lo general duran entre segundos y horas.

   «Creemos que la mayor parte de estos patrones representan los ciclos de acumulación y expulsión de un disco inestable, y ahora vemos siete de ellos en el IGR J17091», dijo Tomaso Belloni en el Observatorio de Brera en Merate, Italia. «La identificación de estas firmas en un segundo sistema de agujero negro es muy emocionante.»

   Los cambios en el espectro de rayos X observado por RXTE durante cada latido revelan que la región más interna del disco emite radiación suficiente para hacer retroceder el gas, generando un fuerte viento hacia el exterior que detiene el flujo hacia el interior, incidiendo brevemente en la absorción y cortando el flujo. Esto corresponde al momento de menor emisión. Finalmente, el disco interior llega a ser tan brillante y caliente que, esencialmente, se desintegra y se precipita hacia el agujero negro, restabñeciendo el proceso e iniciando un nuevo ciclo. Este proceso ocurre en tan sólo 40 segundos.

   Si bien no hay pruebas directas IGR J17091 posee un chorro de partículas, una firma de «pulsos» sugiere que procesos similares están en marcha. Los investigadores dicen que este sistema de emisión de latidos puede ser 20 veces más débil que el de GRS 1915 y puede completar un ciclo alrededor de ocho veces más rápido, en tan sólo cinco segundos.

   Los astrónomos estiman que GRS 1915 es aproximadamente 14 veces la masa del Sol, lo que lo sitúa entre los agujeros negros más masivos conocidos que se han formado debido al colapso de una estrella. El equipo de investigación analizó seis meses de observaciones RXTE para comparar los dos sistemas, concluyendo que IGR J17091 debe tener un agujero negro minúsculo.

   «Así como el ritmo cardíaco de un ratón es más rápido que el de un elefante, los latidos a esta escala de los agujeros negros se producen de acuerdo a sus masas», dijo Diego Altamirano, un astrofísico de la Universidad de Amsterdam en los Países Bajos y autor principal de un artículo que describe los resultados en The Astrophysical Journal Letters.

   Lanzado a finales de 1995, RXTE sólo es superado por el Hubble como la misión operativa astrofísica más antigua de la NASA. RXTE proporciona una ventana única en la observación de los ambientes extremos de las estrellas de neutrones y agujeros negros.

 

 

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