AGUJEROS NEGROS (CIENCIA)

CONCENTRACIONES DE MASA

Descubren hoyo negro mas 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 corazon de un quasar llamado OJ287.

Andres Eloy Martinez Rojas

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

El agujero negro es unas seis veces mas masivo que el record anteriormente registrado; de hecho pesa tanto como una pequeña galaxia. este acecha a 3 mil 500 millones de años luz de distancia, en el corazon 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 radiacion. Pero en lugar de hospedar un solo colosal agujero negro, el quasar tiene dos, situacion que ha permitido a los astronomos calcular con precision cuanto 'pesa' el mas grande.

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

Estallidos brillantes

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

Astronomos dirigidos por Mauri Valtonen del observatorio Tuorla en Finlandia han analizado y medido la tasa de precesion de la orbita del mas pequeño, que junto con el periodo de la orbita, 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 aun mas 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 esta claro si las nubes estan solo pasando cerca del agujero negro o en realidad lo orbitan. Pero Tod Strohmayer de la NASA dice que el no esta convencido de que el equipo de Valtonen realmente ha medido la masa del gran agujero negro OJ287 con precision. Esto se debe a que solo un puñado de los estallidos se han medido con gran precision, lo que hace dificil determinar si la hipotesis de precesion es responsable de los estallidos.

Obviamente, si posteriores medidas estan de acuerdo con el modelo,
esto daria mas apoyo a la idea, señalo.

¿Que 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, asi como de la rapidez con que ha devorado la materia con el fin de crecer. "No hay limite teorico", afirma el cientifico.

Miden el mayor agujero negro

El quasar se encuentra relativamente cerca de nosotros, a unos 3.500 años luz. Cientificos 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 ayudo a medir su masa de manera mas 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 atraccion. Este descubrimiento permitio que los cientificos pusieran a prueba por primera vez la Teoria de la Relatividad de Albert Einstein en un campo gravitatorio fuerte. Los hallazgos de la investigacion fueron presentados en el 211º encuentro de la Sociedad Astronomica Americana celebrado en Austin, en el estado de Tejas.

Pulsaciones

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

Los cientificos pusieron a prueba la Teoria de la Relatividad de Albert Einstein.

Emite una señal intermitente, con dos pulsaciones mayores cada 12 años. A partir de ello, los astronomos 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, preparo sus observaciones para una pulsacion prevista para el pasado 13 de septiembre. Su deteccion en el momento preciso confirmo el modelo, sugiriendo que OJ287 es un agujero negro binario.

Los investigadores creen que a medida que el agujero negro mas pequeño orbita alrededor del mas 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 pulsacion optica que pude observarse desde la tierra. Con la confirmacion de la naturaleza binaria del sistema tambien los astronomos pudieron realizar mediciones mas precisas de la masa del mayor de los agujeros negros.

Previamente ya se habia sugerido que los agujeros negros con este tamaño de masa debian existir en quasares, 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 Teoria General de la Relatividad, de Albert Einstein, en una situacion tan extrema. El equipo de cientificos finlandeses consiguio demostrar que con la Teoria de Einstein se podia calcular el comportamiento correcto de la orbita binaria.

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

Agujeros rebeldes y hambrientos

Cientos de agujeros negros podrian estar vagando invisiblemente a traves de nuestra galaxia.
Para devorar planetas y estrellas, asegura un grupo de astronomos en Estados Unidos.

La investigacion, dada a conocer en un encuentro cientifico en Texas, sugiere -sin embargo- que la situacion plantea poco peligro a la Tierra. Aunque, advierten, los futuros viajeros del espacio tendran 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 atraccion.

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

Hambre de estrellas

La especialista en el papel de los agujeros negros "supermasivos" y evolucion de las galaxias asegura que hay centenares de agujeros desplazandose por nuestra Via Lactea a velocidades de hasta 4.000 kilometros 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 podria ser literalmente tragado por esos agujeros negros "rebeldes". No obstante, asegura Holley-Bockelmann, nuestro planeta corre poco o ningun riesgo pues las zonas en las que los agujeros negros representan una amenaza grave son de apenas unos cientos de kilometros de extension. Ciertamente se trata de una teoria muy controvertida, pues hay muy poca investigacion real basada en observacion astronomica que sustente sus postulados.

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

El puñetazo de la galaxia asesina

Un poderoso chorro de particulas 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 astronomos habian visto choques entre galaxias, pero jamas presenciaron una violencia espacial de este tipo. Este fenomeno podria tener consecuencias graves en los planetas que se cruzaron en el camino de chorro, y podria desencadenar la formacion de nuevas estrellas. Los detalles del descubrimiento se publican en la revista especializada Astrophysical Journal. Las imagenes 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 ingles) y Merlin.

La vecina desafortunada

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

La mayoria -si no todas- de las galaxias, incluida nuestra Via Lactea, albergan agujeros negros supermasivos en sus centros. Pero solo 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 mas grande de las dos galaxias que conforman el 3C321 -que ha sido denominada "galaxia asesina" por los astronomos, 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 "moreton" que dejo el chorro antes de seguir, con menos potencia, su camino. Tras el golpe, el chorro queda semi-desbaratado. "Este chorro podria estar provocandole 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 media 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 estan compuestos por particulas cargadas de energia que arrastran campos magneticos. Producen enormes cantidades de radiacion, 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 Astrofisica en Cambridge, EE.UU.

Este chorro podria estar provocandole muchos problemas a la pequeña galaxia golpeada.

El efecto combinado de la radiacion y el choque de las particulas que viajan a la velocidad de la luz tendria consecuencias desastrosas en la atmosfera de un planeta similar a la Tierra. Por ejemplo, una capa de ozono que recubriera la parte externa de su atmosfera quedaria destruida, lo que acabaria con cualquier forma de vida que hubiera en el planeta. Neil Tyson, director de Planetario Hayden en Nueva York, comento: "Los agujeros negros son famosos por armar lio en el espacio que los circunda. Este agujero negro en particular esta alterando su vecindad al comerse esta materia que se le acerco demasiado y que paradojicamente es la fuente de energia de su chorro.

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

Propiedades basicas

"Todavia tenemos preguntas basicas sin responder sobre estos chorros", dijo otro de los autores del articulo de Astrophysical Journal, Martin Hardcastle, de la Universidad de Hertfordshire, en el Reino Unido. "No se sabe como se generan exactamente, de que estan hechos, que tan rapidamente se mueven, o como evolucionan con el tiempo", apunto.

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

Martin Hardcastle

De forma que un objeto como el 3C321 podria fungir de experimento, que nos permitiria saber mas sobre como funciona el chorro por dentro", dijo. El efecto de chorro en la galaxia compañera sera con toda probabilidad de consideracion, porque las galaxias del 3C321 estan muy cerca una de la otra. A solo 20.000 años luz de distancia, quedan tan cerca como la Tierra esta del centro de la Via Lactea.

Pero es posible que no sean todas malas noticias para la galaxia golpeada. El influjo masivo de energia y radiacion podria generar un gran numero de estrellas y planetas nuevos, una vez que la primera ola de destruccion haya pasado. Las imagenes captadas por los telescopios VLA y Chandra muestran que el chorro comenzo a golpear a la galaxia pequeña hace aproximadamente un millon de años. Esto es historia reciente para el 3C321, lo que lo convierte en una oportunidad unica para estudiar este fenomeno astronomico tan extraño, dicen los expertos.