Por qué Sgr A* acreta materia de forma tan ineficiente

Dibujo20130829 Zoom into the galactic center - supermassive black hole Sgr A emitting a broad spectrum of light from radio up to x-rays

Sgr A*, el agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea, ha sido observado por el telescopio espacial Chandra de rayos X. Hay una fuente puntual rodeada por una región de 2″ (segundos de arco) con estrellas muy débiles y nubes de gas. El 99% de este gas no alcanza el horizonte de sucesos de Sgr A*, porque el flujo de entrada es casi equilibrado por un flujo de salida, impidiendo que la materia capturada en esta región llegue a acercarse al horizonte. Por ello el brillo de Sgr A* en rayos X es un millón de veces menor del esperado (pues su tasa de acreción debería ser de 10-5 masas solares por año). Que la materia cercana a Sgr A* sea eyectada es una predicción de los modelos teóricos RIAF (por Radiatively Inefficient Accretion Flows) para agujeros negros que acretan materia de forma muy ineficiente. En los próximos meses una gran nube de gas colisionará con Sgr A* y debería provocar un incremento de su luminosidad en un factor de un millón confirmando estos modelos teóricos. Habrá que estar al tanto. Nos lo cuenta Jeremy D. Schnittman, “The Curious Behavior of the Milky Way’s Central Black Hole,” Science 341: 964-965, 30 Aug 2013, que se hace eco de Q. D. Wang et al., “Dissecting X-ray–Emitting Gas Around the Center of Our Galaxy,” Science 341: 981-983, 30 Aug 2013.

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Un nuevo método para detectar agujeros negros en colisión utilizando el satélite Chandra de rayos X

La galaxia SDSS J171544.05 600.835,7 ha sido observada por el satélite Chandra de Rayos-X revelando detalles que apuntan a la colisión de dos superagujeros negros en su interior. El número de eventos (rayos X con energía en el rango 0,5 a 8 keV) observados es muy pequeño, pero suficiente para obtener una imagen suavizada (mediante un filtro gaussiano) que muestra lo que parecen ser los núcleos activos (AGN) de dos galaxias en colisión . La imagen óptica del SDSS (Sloan Digital Sky Survey) de esta galaxia no tiene resolución suficiente para separar ambas galaxias y a simple vista no parece que se trate de una colisión galáctica de dos AGN. De hecho, uno de los autores del estudio, Brian Gerke (BNL) afirma que no se puede asegurar al 100% de que se trate de dos agujeros negros en colisión, pero es la hipótesis más razonable. El equipo de investigación está estudiando todo el catálogo SDSS mediante un nuevo método de análisis que busca señales de agujeros negros en colisión; parece ser que ya han encontrado nuevos candidatos en dicho catálogo, pero que aún no han sido estudiados por Chandra. El estudio de agujeros negros en colisión mutua a punto de fusionarse permitirá verificar las leyes termodinámicas de los agujeros negros de Bekenstein y Hawking. Mientras no se detecten por primera vez las ondas gravitatorias (la señal más característica de este tipo de colisiones), las señales de rayos X de Chandra son una de las pocas opciones disponibles. El artículo técnico es Julia M. Comerford, David Pooley, Brian F. Gerke, Greg M. Madejski, “Chandra Observations of a 1.9 kpc Separation Double X-ray Source in a Candidate Dual AGN Galaxy at z=0.16,” ArXiv, 3 Jun 2011 (DOI en ApJL). Me he enterado gracias a Lori Ann White, “KIPAC Researchers Track Binary Black Holes,” SLAC News Center, August 2, 2011.

Se observa cómo un superagujero negro devora una estrella

Los astrónomos han observado lo que parece ser la mayor explosión jamás vista en el cosmos. El observatorio espacial SWIFT de la NASA vio el 28 de marzo un intenso estallido que se identificó como una supernova; se pensó entonces que desaparecería en horas o incluso en minutos. Sin embargo, la radiación de alta energía no ha dado señales de desaparecer, lo que sugiere que los astrónomos pueden haber captado cómo un agujero negro devora una estrella y la hace pedazos. La explosión fue detectada el 28 de marzo y en realidad es una serie de explosiones, una ráfaga. La imagen de abajo ha sido tomada por el telescopio espacial Hubble el 4 de abril. La explosión se encuentra en el centro de una galaxia a 3800 millones de años luz de distancia. El mismo día el Observatorio de Rayos X Chandra de la NASA también tomó una imagen de esta fuente (tras una exposición de 4 horas) que confirma que la fuente se encuentra en el centro de la galaxia observada por el Hubble. Los científicos creen que la fuente corresponde al superagujero negro que se encuentra en el centro de esta galaxia. La hipótesis más razonable es que se trata del chorro de energía transversal al disco de acreción del agujero negro que se observa mientras engulle a una estrella. ¿Por qué es tan intensa este fuente? Quizás da la casualidad de que el chorro está apuntando directamente hacia la Tierra. Astrónomos de todo el mundo están estudiando esta nueva fuente que algunos creen que podría brillar durante varias semanas o incluso meses. La evolución del espectro de esta fuente promete ofrecer muchísima información sobre el proceso de acreción de materia en agujeros negros. Nos lo ha contado Yudhijit Bhattacharjee, “Star-Eating Black Hole May Be Producing Universe’s Biggest Blast,” Science NOW, 7 April 2011. Habrá que estar al tanto de los primeros artículos que se publican sobre esta nueva fuente de rayos X que prometen ser muy interesantes.

Imagen de la nueva fuente obtenida por el telescopio espacial Hubble.