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Astrónomos detectan cómo un agujero negro absorbe un cúmulo de materia del tamaño de la Tierra

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Representación de un núcleo galáctico activo. Ilustración: NASA

En tu cabeza igual imaginas los agujeros negros como enormes aspiradoras, que absorben toda la materia y la luz que se acerca demasiado a ellos. Pero la realidad es algo más confusa: los científicos normalmente ven cosas que salen de la zona que hay alrededor de un agujero negro, a través de chorros de materia y luz provenientes del polvo espacial. Ver cómo los agujeros negros devoran la materia es muy difícil.

Ahora, un equipo de físicos asegura haber visto un trozo de materia del tamaño de la Tierra volando hacia un agujero negro a casi un tercio de la velocidad de la luz. Los astrónomos han tenido mucha suerte de poder presenciar este fenómeno.

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“Para ver cómo estas cadenas de materia caen en el agujero negro, hay que mirar justo en la dirección correcta”, dijo a Gizmodo Ken Pounds, profesor emérito de física de la Universidad de Leicester en el Reino Unido. “Es un evento bastante raro”.

Algunos científicos se imaginan los agujeros negros más pequeños como si fueran el agujero negro de la película Interestellar, un objeto compacto y enorme que gira rodeado por un disco de polvo y gas triturado. Los objetos no caen directamente en el agujero negro, sino que se desplazan hacia el interior a lo largo de estas nubes giratorias. Pero los físicos teóricos predicen que los agujeros negros más grandes podrían tener una “acreción caótica”, lo que significa que las cosas pueden caer en ellos desde cualquier ángulo.

Acreción caótica. El eje de giro del agujero negro está a lo largo de Jh pero se inclina hacia fuera de la pantalla, hacia ti. Ilustración: (MNRAS 2018)
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Pound y su equipo observaron un objeto llamado galaxia Seyfert PG1211+143 con el telescopio espacial XMM-Newton. Se trata de un núcleo galáctico activo. Eso significa que tiene una fuente de radiación muy brillante y compacta en su centro, que los astrónomos creen que es un agujero negro central supermasivo que irradia materia de alta energía.

Por lo general, los científicos ven que la materia fluye fuera de estas regiones a velocidades que son alrededor del 10 por ciento de la velocidad de la luz. Pero Pound y sus colaboradores detectaron un rastro de rayos X de hierro, calcio, argón, azufre y silicio, formando una masa de gas del tamaño de la Tierra que caía directamente en el agujero negro en una columna que viaja a un tercio de la velocidad de la luz. El cúmulo entonces desapareció, sin signos evidentes de rotación. Pudieron determinar que el cúmulo se estaba moviendo hacia el agujero negro, en lugar de alejarse del mismo, porque la luz estaba desplazada hacia el rojo, lo que significa que la velocidad de las cosas que se movían hacia adentro estaban estirando las ondas de luz y las volvía más rojas. Este es un buen ejemplo del efecto Doppler.

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“Esto puede representar la primera prueba directa de acreción caótica en un núcleo galáctico activo, donde los discos de acreción generalmente están desalineados al centro de rotación del agujero negro”, según el artículo publicado recientemente en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Su modelo predice un agujero negro con varios anillos de materia concéntricos pero desalineados. El cúmulo que se dirigía hacia el agujero negro habría surgido de varias colisiones entre partículas en diferentes anillos; la materia acabó perdiendo impulso y cayó hacia dentro.

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Pero esta es solo una observación, dijo Pound, quien espera que el seguimiento que hagan respalden las afirmaciones iniciales de su grupo. Una sola observación no puede servir como prueba definitiva de la existencia de acreción caótica.

Quizás también haya más eventos como este en los archivos del telescopio XMM-Newton, a la espera de que otros astrónomos vengan y los encuentren, y demuestren el caos que impera en el centro de las galaxias.

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