Agujeros Negros: Los peso pesados de la astronomía

¿Cómo se logra pesar a los agujeros negros más grandes del universo? La respuesta viene dada por una nueva e técnica desarrollada por astrónomos que han utilizado datos del Observatorio de Rayos X Chandra

Por medio de la medición de un pico de temperatura en el gas caliente de una galaxia espiral gigante, NGC 4649,  los científicos han podido determinar la masa del agujero negro supermasivo que la  habita. El método, utilizado por primera vez, arroja resultados contundentes con una técnica tradicional.

Los astrónomos han buscado diferentes e independientes formas de medir con precisión los agujeros negros superrmasivos más grandes, es decir, aquellos que son billones de veces mas más masivos que el Sol. Hasta ahora solo se habían utilizado los métodos de observación del movimiento de estrellas o gas cerca del disco de un agujero negro.

“Esto es tremendamente importante, debido a que los agujeros negros pueden ser muy evasivos y hay solo un par de maneras de pesarlos con precisión”  dijo Philip Humphrey de la Universidad de California en Irvine, quien lidera el estudio. “Es tranquilizador que dos maneras tan diferentes de medir la masa de un agujero negro arrojen resultados tan similares” agregó.

NGC 4649 es ahora una de las pocas galaxias a las cuales se le ha medido un agujero negro supermasivo a través de dos métodos diferentes. Además, esta nueva técnica de Rayos X confirma que el agujero negro de esta galaxia es uno de los más grandes del universo local, con una masa que ronda los 3.4 mil millones de masas solares. Cerca de miles de veces más grande que el agujero negro existente en el centro de la Vía Láctea.

La nueva técnica se basa en la influencia que tiene la gravedad del agujero negro sobre el gas caliente que rodea el núcleo galáctico, así, mientras el  gas se acerca al agujero, se comprime y se calienta. Esto produce un pico de temperatura en el gas inmediatamente cercano al centro galáctico. Cuanto más masivo es el agujero, mayores serán los picos de temperatura detectados por el Chandra. 

Imagen de NGC 4649 tomada por el Observatorio Chandra en la banda de Rayos X. Se trata de una galaxia espiral ubicada a 51 millones de años luz hacia la constelación de Virgo. Créditos: NASA/CXC/Univ. of California Irvine/P.Humphrey et al.)

Este efecto fue predicho por dos co-autores -Fabrizio Brighenti de la Universidad de Bologna, Italia y William Mathews de la Universidad de California, Santa Cruz, hace casi  una década, pero es la primera vez que ha sido visto y  utilizado.

“Fue realmente maravilloso haber visto evidencia convincente de los efectos de un agujero negro como lo esperábamos” dijo Brighenti. “Estábamos encantados de que nuestra nueva técnica haya funcionado tan bien como los métodos tradicionales para pesar agujeros  negros” sentenció.

El agujero negro en NGC 4649 está en un estado en el que no parece estar llevando muy rápidamente material hacia su horizonte de sucesos, así como tampoco está generando copiosas cantidades de luz mientras crece. Por lo tanto, la presencia y la masa del agujero, debe ser estudiada en forma indirecta, sobre todo a través de su efecto en el gas y las estrellas circundantes. Esta nueva técnica encaja perfectamente para agujeros negros con estas condiciones.

“Los agujeros negros monstruosos y de un poder increíble como este suelen verse en galaxias distantes, del universo temprano, no en el universo local” aseguró Humphrey. “Por ello, no podemos esperar para poder aplicar la nueva técnica sobre otras galaxias cercanas para ver si también albergan este tipo único de agujeros negros” concluyó.

Fuente: Chandra X-Ray Observatory.