Detectan señales de un doble agujero negro súper masivo en una galaxia lejana

Un equipo liderado por el Instituto de Astrofísica de Andalucía, ha observado las regiones centrales de la galaxia OJ 287, y ha revelado la existencia de un dúo único de agujeros negros.

La comparación de las observaciones espaciales y terrestres reveló una curvatura progresiva del chorro con una resolución angular creciente, en concordancia con las predicciones teóricas que sostienen que OJ 287 no alberga uno, sino dos agujeros negros supermasivos, con el secundario orbitando al primario y perforando su disco de acreción dos veces cada 12 años. También hallaron indicios de que el campo magnético, en las regiones más internas, se haya enroscado en una estructura helicoidal que concuerda con los modelos de formación de chorros. La teoría sugiere que todos los sistemas binarios de agujeros negros mantendrán para siempre una distancia de alrededor de un pársec debido a la dificultad en disipar el momento angular cuando los dos agujeros negros están aislados de otras interacciones gravitatorias, y la separación entre ellos no es lo suficientemente pequeña como para que emitan ondas gravitatorias.

Los agujeros negros son uno de los objetos más fascinantes del cosmos: concentraciones de materia con una fuerza gravitatoria tan intensa que ni la luz puede escapar. El Telescopio del Horizonte de Sucesos (EHT) busca observar directamente su entorno inmediato, una región denominada horizonte de sucesos a partir de la que la luz sí escapa y a partir de la que podemos obtener información.

Un equipo liderado por el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), ha observado las regiones centrales de la  galaxia OJ 287, revelando la existencia de un dúo único de agujeros negros. El análisis de los datos reveló que esta espectacular fuente exhibe un chorro de plasma muy curvado que presenta varios nudos, o regiones más brillantes, cuya naturaleza se desconoce.

Los agujeros negros supermasivos, tienen hasta varios miles de millones de veces la masa del Sol, se hallan rodeados de un disco de material que los alimenta y pueden liberar de forma continua más de cien veces la energía de todas las estrellas de una galaxia como la nuestra. Además, suelen mostrar chorros de partículas perpendiculares al disco que viajan a velocidades cercanas a la de la luz y se extienden más allá de la propia galaxia.

La galaxia OJ 287, situada a unos 3.500 millones de años luz de la Tierra, no es un objeto común. Pertenece al grupo de los blazares, las fuentes de radiación continua más potentes del universo. Estos objetos muestran un agujero negro supermasivo central rodeado de un disco de gas que lo alimenta, pero se hallan entre el 10 % de las galaxias que denominamos activas, y entre el porcentaje aún menor que presenta un chorro de materia que emerge de ambos polos a altísima velocidad y que vemos casi de frente.

La comparación de las observaciones espaciales y terrestres reveló una curvatura progresiva del chorro con una resolución angular creciente, en concordancia con las predicciones teóricas que sostienen que OJ 287 no alberga uno, sino dos agujeros negros supermasivos, con el secundario orbitando al primario y perforando su disco de acreción dos veces cada 12 años.   

Además, el equipo comprobó que, en tanto que la energía de las regiones más internas del chorro surge de las partículas de plasma, a distancias mayores procede tanto de las partículas como del campo magnético local. También hallaron indicios de que el campo magnético, en las regiones más internas, se haya enroscado en una estructura helicoidal que concuerda con los modelos de formación de chorros.

“Estos resultados suponen un paso adelante en nuestro conocimiento sobre la morfología de los chorros en las cercanías del motor central. Confirman, también, el papel de los campos magnéticos en su lanzamiento y registran una vez más indicios indirectos de la existencia de un sistema binario de agujeros negros en el corazón de OJ 287”, así lo ha señalado Thalia Traianou, investigadora del IAA que participa en este trabajo de investigación.

Los agujeros negros supermasivos desempeñan un papel fundamental en la formación y evolución de las galaxias. La mayoría de ellas, incluida la Vía Láctea, alberga uno, y constituyen un entorno único para el estudio de la gravedad en ambientes extremos.

El hallazgo ha sido posible gracias a la técnica conocida como interferometría de muy larga base (VLBI por su acrónimo en inglés), que permite que múltiples radiotelescopios separados geográficamente trabajen al unísono, funcionando como un telescopio con un diámetro equivalente a la distancia máxima que los separa.

En este caso, el equipo científico observó OJ 287 con antenas terrestres y en el espacio. La participación de la antena en órbita de diez metros Spektr-R (misión RadioAstron, del Centro Espacial Astro de Moscú y apoyada por la Agencia Espacial Rusa), permitió crear un radiotelescopio con un diámetro quince veces mayor que el de la Tierra. "Nunca hemos observado el funcionamiento interno del chorro en OJ287 con un detalle tan fino", destaca Traianou.

A día de hoy, una de las principales incógnitas relacionadas con la formación de agujeros negros supermasivos se conoce como el problema del pársec final. La teoría sugiere que todos los sistemas binarios de agujeros negros mantendrán para siempre una distancia de alrededor de un pársec, donde un pársec equivale a 3,26 años luz, debido a la dificultad en disipar el momento angular cuando los dos agujeros negros están aislados de otras interacciones gravitatorias, y la separación entre ellos no es lo suficientemente pequeña como para que emitan ondas gravitatorias.

La detección y estudio de las ondas gravitatorias emitidas por estos sistemas podrían confirmar o descartar esta teoría.

 

Fuente: https://www.agenciasinc.es/Noticias/Indicios-de-un-agujero-negro-supermasivo-doble-en-una-lejana-galaxia

Doctor Fisión

Doctor Fision

Divulgador científico especialista en física y astrofísica, y apasionado de la ciencia en general. Autor del bestseller "El Universo Explicado" y de "La Nueva Carrera Espacial". Tiene más de 3 millones de seguidores en redes sociales.

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