Un equipo internacional del astrónomos ha utilizado el observatorio de rayos X Chandra de la NASA y la Agencia Espacial Europea (ESA) para medir directamente, por primera vez, la rotación de un agujero negro distante, concretamente a 6.000 millones de años luz de la Tierra. Los expertos destacan este logro como un gran avance para la comprensión de cómo los agujeros negros crecen con el tiempo.
Los agujeros negros se definen por sólo dos características simples: masa y giro. Mientras los astrónomos han sido durante mucho tiempo capaces de medir la masa de los agujeros negros de forma muy eficaz, la determinación de sus giros ha sido mucho más difícil.
En la última década, se han ideado formas de estimar los giros de los agujeros negros a distancias superiores a varios miles de millones de años luz de distancia, lo que significa que la región alrededor del agujero se ve como era hace miles de millones de años. El principal problema de estos métodos es que implica varios pasos que dependen unos de otros.
El responsable de este trabajo, Rubens Reis, ha indicado que la intención de este estudio era "reducir el proceso". Así, determinaron el giro del agujero negro supermasivo produciendo un quásar muy luminoso conocido comoRX J1131-1231, que actúa como telescopio natural.
Debido a la alineación fortuita, la distorsión del espacio-tiempo provocada por el campo gravitacional de una galaxia elíptica gigante a lo largo de la línea de visión del quásar actúa como una lente gravitacional que amplifica la luz del quásar. Esta lente gravitatoria, predicha por Einstein, ofrece una rara oportunidad de estudiar la región más interna de quásares distantes.
"Debido a esta lente gravitacional, hemos sido capaces de obtener información muy detallada sobre el espectro de rayos X de RX J1131", ha explicado otro de los autores, Mark Reynolds. "Esto a su vez nos permitió obtener un valor muy preciso de cuan rápido está girando el agujero negro", ha añadido.
Los rayos X se producen cuando el disco de acreción de gas y polvo que rodea al agujero negro crea una nube de varios millones de grados cerca del propio agujero negro. Los rayos X de la corona se reflejan en el borde interior del disco de acreción. Mientras, las intensas fuerzas gravitatorias cerca del agujero negro alteran el espectro de rayos X reflejados. Cuanto mayor es el cambio en el espectro, más cerca estará el borde del interior del disco del agujero negro.
"Estimamos que los rayos X proceden de una región en el disco situada a sólo tres veces el radio del horizonte de sucesos (el punto de no retorno para ser engullido por el agujero)", ha indicado el científico John M. Miller, que ha explicado que, "el agujero negro debe estar girando muy rápidamente para permitir que un disco pueda sobrevivir en un pequeño radio de este tipo".
INFORMACIÓN SOBRE EL CRECIMIENTO DE LOS AGUJEROS
Al medir el giro de los agujeros negros distantes, los investigadores obtienen pistas importantes sobre cómo estos objetos crecen con el tiempo. Si los agujeros negros crecen principalmente por colisiones y fusiones entre galaxias, deben acumular material en un disco estable, y el suministro constante de material nuevo desde el disco supone que gira rápidamente.
En contraste, si los agujeros negros crecen a través de muchos pequeños episodios de acreción, que se acumulan a partir de material de direcciones aleatorias, supone que giran más lentamente, como un tiovivo que es empujado hacia atrás y hacia delante.
En este caso, el descubrimiento de que el agujero negro en RX J1131 está girando a más de la mitad de la velocidad de la luz sugiere que este agujero negro tiene una edad alrededor de 7,7 millones de años después del Big Bang y que ha crecido a través de las fusiones, en lugar de material que llega desde diferentes direcciones.
Antes del anuncio de este trabajo, publicado en 'Nature', los agujeros negros más distantes con estimaciones de giro directo estaban a 2.500 millones y 4.700 millones de años luz de distancia.
Enlaces relacionados: Chandra and XMM-Newton Provide Direct Measurement of Distant Black Hole's Spin
Publicado
http://www.europapress.es/ciencia/noticia-miden-primera-vez-rotacion-agujero-negro-distante-20140306141543.html
