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AMOR Y DESAPEGO II

AGUJEROS NEGROS

JBN

19/05/2017

Grafica 'Agujeros negros' Categoria 'Ciencia' Palabra 'Negros'

CATEGORIA N° 1930: CIENCIA

Ciencia y Negros

Descubren hoyo negro más grande en el Universo

Tiene una masa equivalente a la de 18 millones de soles y pesa lo mismo que una galaxia; acecha a 3 mil 500 millones de años luz de distancia, en el corazón de un quásar llamado OJ287.

Andrés Eloy Martínez Rojas

El agujero negro más masivo en el Universo fue descubierto, con una masa equivalente a la de 18 millones de soles. Observando la órbita de un pequeño agujero negro en torno a este monstruo ha permitido a los astrónomos probar la teoría de la relatividad general de Albert Einstein dentro de los campos gravitacionales más intensos jamas estudiados, de acuerdo a la revista New Scientist.

El agujero negro es unas seis veces más masivo que el récord anteriormente registrado; de hecho pesa tanto como una pequeña galaxia. Éste acecha a 3 mil 500 millones de años luz de distancia, en el corazón de un quasar llamado OJ287. Un quasar es un objeto muy brillante en el que la materia cae en espiral en un gigantesco agujero negro emitiendo copiosas cantidades de radiación. Pero en lugar de hospedar un solo colosal agujero negro, el quasar tiene dos, situación que ha permitido a los astrónomos calcular con precisión cuanto 'pesa' el más grande.

El agujero negro más pequeño, que pesa alrededor de 100 millones de soles, órbita al más grande en un camino, ovalado cada 12 años. Esta lo suficientemente cerca como para romper a través el disco de materia en torno al mayor agujero negro dos veces en cada órbita, causando un par de estallidos que hacen que OJ287 se ilumine de repente. La relatividad general predice que la órbita del pequeño agujero que rota sobre si mismo sufre una precesión o alteración de su órbita con el tiempo, de modo que el punto en el que se encuentra con su vecino más cercano se mueve en el espacio, un efecto observado en la órbita de Mercurio alrededor del Sol, aunque en menor escala.

Estallidos brillantes

En el caso de OJ287, el enorme campo gravitacional del agujero negro más grande ocasiona que la órbita del pequeño agujero negro sufra una increíble precesión en órbita de 39 grados en cada vuelta. Los cambios de precesión ocurren donde y cuando el más pequeño agujero rompe a través del disco en torno a su hermano mayor. Alrededor de una docena de estallidos brillantes se han observado hasta la fecha.

Astrónomos dirigidos por Mauri Valtonen del observatorio Tuorla en Finlandia han analizado y medido la tasa de precesión de la órbita del más pequeño, que junto con el período de la órbita, sugiere que el mayor agujero negro pesa la cifra record equivalente a 18 millones de soles. Un par de otros agujeros negros se ha estimado que pudieran ser aún más masivos, pero sus masas son menos conocidas, dice Valtonen.

Esto se debe a que las estimaciones se basan en la velocidad de las nubes de gas alrededor del agujero negro, y no está claro si las nubes están solo pasando cerca del agujero negro o en realidad lo orbitan. Pero Tod Strohmayer de la NASA dice que él no está convencido de que el equipo de Valtonen realmente ha medido la masa del gran agujero negro OJ287 con precisión. Esto se debe a que sólo un puñado de los estallidos se han medido con gran precisión, lo que hace difícil determinar si la hipótesis de precesión es responsable de los estallidos.

Obviamente, si posteriores medidas están de acuerdo con el modelo,
esto daría más apoyo a la idea, señaló.

¿Qué tan grande puede llegar a ser un agujero negro? Craig Wheeler de la Universidad de Texas en Austin, dice que todo depende de la edad del agujero negro y de lo que lo rodea, así como de la rapidez con que ha devorado la materia con el fin de crecer. "No hay límite teórico", afirma el científico.

Miden el mayor agujero negro

El quásar se encuentra relativamente cerca de nosotros, a unos 3.500 años luz. Científicos finlandeses lograron calcular la masa del mayor agujero negro conocido en el espacio. El objeto celeste tiene una masa 18.000 millones de veces mayor que la del Sol y seis veces mayor que lo calculado en mediciones anteriores.

El objeto, llamado OJ287, es orbitado por un agujero negro menor, lo que ayudó a medir su masa de manera más precisa. Los agujeros negros son lugares en el espacio en los cuales la gravedad se ha hecho tan poderosa que ni siquiera la luz puede escapar a su fuerza de atracción. Este descubrimiento permitió que los científicos pusieran a prueba por primera vez la Teoría de la Relatividad de Albert Einstein en un campo gravitatorio fuerte. Los hallazgos de la investigación fueron presentados en el 211º encuentro de la Sociedad Astronómica Americana celebrado en Austin, en el estado de Tejas.

Pulsaciones

Los científicos creen que el sistema binario de agujeros negros impulsa un quásar: un cuerpo celeste de gran luminosidad, que irradia grandes cantidades de energía. Se encuentra relativamente cerca de nosotros para ser un quasar -a unos 3.500 años luz en la constelación de Cáncer- lo que lo convierte en uno de los objetos de este tipo más estudiados.

Los científicos pusieron a prueba la Teoría de la Relatividad de Albert Einstein.

Emite una señal intermitente, con dos pulsaciones mayores cada 12 años. A partir de ello, los astrónomos fueron capaces de construir modelos para predecir la llegada de las pulsaciones. El equipo de investigadores de la Universidad de Turku, en Finlandia, liderado por Mauri Valtonen, preparó sus observaciones para una pulsación prevista para el pasado 13 de septiembre. Su detección en el momento preciso confirmó el modelo, sugiriendo que OJ287 es un agujero negro binario.

Los investigadores creen que a medida que el agujero negro más pequeño orbita alrededor del más grande, golpea el disco de materia que lo envuelve dos veces. El impacto libera gas caliente del disco que proviene de ambos lados. Esta es la fuente de la pulsación óptica que pude observarse desde la tierra. Con la confirmación de la naturaleza binaria del sistema también los astrónomos pudieron realizar mediciones más precisas de la masa del mayor de los agujeros negros.

Previamente ya se había sugerido que los agujeros negros con este tamaño de masa debían existir en quásares, aunque esta es la primera vez que se confirma. El campo gravitatorio entre los dos agujeros es tan fuerte que nunca ha sido posible comprobar la Teoría General de la Relatividad, de Albert Einstein, en una situación tan extrema. El equipo de científicos finlandeses consiguió demostrar que con la Teoría de Einstein se podía calcular el comportamiento correcto de la órbita binaria.

Los investigadores lograron medir esta tendencia con un nivel de precisión del 10%, aunque creen que puede mejorarse con futuras observaciones.

Agujeros rebeldes y hambrientos

Cientos de agujeros negros podrían estar vagando invisiblemente a través de nuestra galaxia.
Para devorar planetas y estrellas, asegura un grupo de astrónomos en Estados Unidos.

La investigación, dada a conocer en un encuentro científico en Texas, sugiere -sin embargo- que la situación plantea poco peligro a la Tierra. Aunque, advierten, los futuros viajeros del espacio tendrán que ser muy cuidadosos en sus desplazamientos. Los agujeros negros son lugares en el espacio en los cuales la gravedad se ha hecho tan poderosa que ni siquiera la luz puede escapar a su fuerza de atracción.

Un equipo de astrónomos de la Universidad Vanderbilt, en el estado de Tennessee, EE. UU., utilizó supercomputadoras para simular lo que sucede cuando chocan diferentes tipos de agujeros negros. Según la astrónoma Kelly Holley-Bockelmann, encargada de la investigación, el resultado puede ser una especie de agujero negro "rebeldes".

Hambre de estrellas

La especialista en el papel de los agujeros negros "supermasivos" y evolución de las galaxias asegura que hay centenares de agujeros desplazándose por nuestra Vía Láctea a velocidades de hasta 4.000 kilómetros por segundo. La dieta del agujero negro incluye planetas, estrellas e incluso sistemas solares.

Cualquier planeta, estrella o, incluso, sistema solar que se atraviese a su paso podría ser literalmente tragado por esos agujeros negros "rebeldes". No obstante, asegura Holley-Bockelmann, nuestro planeta corre poco o ningún riesgo pues las zonas en las que los agujeros negros representan una amenaza grave son de apenas unos cientos de kilómetros de extensión. Ciertamente se trata de una teoría muy controvertida, pues hay muy poca investigación real basada en observación astronómica que sustente sus postulados.

Sin embargo, los investigadores del equipo de Holley-Bockelmann confían en encontrar un método que les permita detectar esos agujeros negros "cimarrones". De esa manera, los viajeros interestelares de un futuro distante podrán evitarlos al desplazarse.

El puñetazo de la galaxia asesina

Un poderoso chorro de partículas originarias de un agujero negro "supermasivo" ha estado golpeando a una galaxia cercana, de acuerdo con los hallazgos de la agencia espacial estadounidense.

En el pasado los astrónomos habían visto choques entre galaxias, pero jamás presenciaron una violencia espacial de este tipo. Este fenómeno podría tener consecuencias graves en los planetas que se cruzaron en el camino de chorro, y podría desencadenar la formación de nuevas estrellas. Los detalles del descubrimiento se publican en la revista especializada Astrophysical Journal. Las imágenes del choque entre vecinos fue captado desde el Observatorio de rayos X Chandra de la Nasa, los telescopios espaciales Hubble y Spitzer, y los telescopios terrestres de Muy Largo Alcance (VLA, por sus siglas en inglés) y Merlín.

La vecina desafortunada

El fenómeno está ocurriendo en un sistema llamado 3C321, que se ubica a unos 1.400 millones de años luz de la Tierra. El 3C321 está formado por dos galaxias que orbitan una alrededor de la otra, y que se encuentran en proceso de fusión. El chorro golpea y sigue de largo.

La mayoría -si no todas- de las galaxias, incluida nuestra Vía Láctea, albergan agujeros negros supermasivos en sus centros. Pero sólo un puñado lanzan chorros desde las regiones que circundan esos centros. Se las conoce como galaxias de radio, puesto que esos chorros son muy "visibles" en ondas de radio. La más grande de las dos galaxias que conforman el 3C321 -que ha sido denominada "galaxia asesina" por los astrónomos, ha lanzado un chorro desde el agujero negro de su centro. Y la pequeña galaxia vecina ha tenido el infortunio de cruzarse en su camino.

Fuerza destructiva

En algunas de las fotos publicadas se ve una mancha brillante en el costado de la galaxia pequeña, el "moretón" que dejó el chorro antes de seguir, con menos potencia, su camino. Tras el golpe, el chorro queda semi-desbaratado. "Este chorro podría estar provocándole muchos problemas a la pequeña galaxia golpeada" Dan Evans Los chorros pueden viajar a una velocidad cercana a la de la luz, y atraviesan vastas distancias. El chorro del 3C321 medía unos 1.000 años luz de ancho y puede que se haya trasladado unos dos millones de años luz desde su punto de partida.

Estos chorros están compuestos por partículas cargadas de energía que arrastran campos magnéticos. Producen enormes cantidades de radiación, especialmente como rayos X ultra potentes y rayos gama. "Hemos visto muchos chorros originados en agujeros negros, pero esta es la primera vez que vemos a uno golpeando a otra galaxia", dijo Dan Evans, uno de los ensayistas del centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica en Cambridge, EE.UU.

Este chorro podría estar provocándole muchos problemas a la pequeña galaxia golpeada.

El efecto combinado de la radiación y el choque de las partículas que viajan a la velocidad de la luz tendría consecuencias desastrosas en la atmósfera de un planeta similar a la Tierra. Por ejemplo, una capa de ozono que recubriera la parte externa de su atmósfera quedaría destruida, lo que acabaría con cualquier forma de vida que hubiera en el planeta. Neil Tyson, director de Planetario Hayden en Nueva York, comentó: "Los agujeros negros son famosos por armar lío en el espacio que los circunda. Este agujero negro en particular está alterando su vecindad al comerse esta materia que se le acercó demasiado y que paradójicamente es la fuente de energía de su chorro.

También lanza un chorro fuera de la galaxia. Es como un agujero negro violento,
que lanza un golpe al mentón a la galaxia pequeña que pasa.

Propiedades básicas

"Todavía tenemos preguntas básicas sin responder sobre estos chorros", dijo otro de los autores del artículo de Astrophysical Journal, Martin Hardcastle, de la Universidad de Hertfordshire, en el Reino Unido. "No se sabe cómo se generan exactamente, de qué están hechos, qué tan rápidamente se mueven, o cómo evolucionan con el tiempo", apuntó.

Es como un agujero negro violento, que lanza un golpe al mentón a la galaxia pequeña que pasa.

Martin Hardcastle

De forma que un objeto como el 3C321 podría fungir de experimento, que nos permitiría saber más sobre cómo funciona el chorro por dentro", dijo. El efecto de chorro en la galaxia compañera será con toda probabilidad de consideración, porque las galaxias del 3C321 están muy cerca una de la otra. A sólo 20.000 años luz de distancia, quedan tan cerca como la Tierra está del centro de la Vía Láctea.

Pero es posible que no sean todas malas noticias para la galaxia golpeada. El influjo masivo de energía y radiación podría generar un gran número de estrellas y planetas nuevos, una vez que la primera ola de destrucción haya pasado. Las imágenes captadas por los telescopios VLA y Chandra muestran que el chorro comenzó a golpear a la galaxia pequeña hace aproximadamente un millón de años. Esto es historia reciente para el 3C321, lo que lo convierte en una oportunidad única para estudiar este fenómeno astronómico tan extraño, dicen los expertos.



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