Nubes masivas interfieren rayos X de agujeros negros

MADRID, 20 Feb. (EUROPA PRESS) -

   Dibuja una sola nube lo suficientemente grande como para abarcar el Sistema Solar, desde el Sol hasta más allá de la órbita de Plutón. Ahora imagina muchas de esas nubes orbitando en un vasto anillo en el centro de una galaxia distante, oscureciendo de vez en cuando la luz de rayos X producidos por el agujero negro masivo en el interior de la galaxia.

   Utilizando datos del observatorio de la NASA RXTE (Rossi X-ray Timing Explorer), un equipo internacional ha descubierto una docena de casos en los que las señales de rayos X de galaxias activas resultan atenuadas como consecuencia de una nube de gas que se mueve a través de nuestra línea de visión. El nuevo estudio triplica el número de eventos de este tipo previamente identificados en un archivo de 16 años.

   En el corazón de la mayoría de las grandes galaxias, incluyendo nuestra propia Vía Láctea, se esconde un agujero negro supermasivo que pesa de millones a miles de millones de veces la masa del sol. Cuando el gas cae hacia un agujero negro, se reúne en un disco de acreción y se comprime y se calienta hasta emitir rayos-X. Los centros de algunas galaxias producen inusualmente una poderosa emisión que excede la producción de energía del sol en miles de millones de veces. Estos son los núcleos galácticos activos o AGN.

   "Una de las grandes preguntas sin respuesta sobre los AGN es como los gases a miles de años luz de distancia se embuten en el disco de acreción caliente que alimenta el agujero negro supermasivo", dice Alex Markowitz, un astrofísico de la Universidad de California, San Diego. "Entender el tamaño, la forma y el número de las nubes lejos del agujero negro nos dará una mejor idea de cómo funciona este mecanismo de transporte", opina.

   El estudio es el primer estudio estadístico de los entornos alrededor de agujeros negros supermasivos. En el documento, que aparecerá en un próximo número de la revista Monthly Notices de la Royal Astronomical Society y ahora se publica en línea, los científicos describen varias propiedades de estas nubes que rodean los núcleos galácticos activos, que varían en tamaño y forma, pero cuyo promedio es de 6.500 millones de kilometros -mayor que la distancia de Plutón al sol- y dos veces la masa de la Tierra. Están en órbita y entre un par de semanas y unos pocos años luz del agujero negro.

   Los instrumentos de RXTE midieron las variaciones en la emisión de rayos-X en escalas de tiempo tan cortas como microsegundos y tan largas como años a través de un lapso de energía amplio, de 2.000 a 250.000 electronvoltios. NASA dió de baja el observatorio en 2012, tras 16 años de exitosa operación en órbita terrestre.

   "Como RXTE realizó observaciones continuas de muchos de estos AGN, nuestra investigación es sensible a una amplia gama de eventos de nubes, tan breves como cinco horas, durante 16 años", dijo el coautor Robert Nikutta , teórico de Andrés Universidad Bello en Santiago , Chile .

   Durante décadas, los astrónomos explican las diferentes propiedades observadas de las AGN, sugiriendo un anillo de cobertura relativamente uniforme de polvo y gas que rodea el agujero negro y que se extiende varios años luz de distancia. Ahora los astrónomos se están moviendo hacia una nueva generación de modelos que consideran esta cubierta como una colección de muchas nubes individuales en su mayoría distribuidas a lo largo de su plano central, una opinión apoyada por el estudio RXTE.

   Uno de los eventos más inusuales del equipo ocurrió en NGC 3783 , una galaxia espiral barrada situada a 143 millones de años-luz de distancia hacia la constelación de Centaurus. "En 2008, la AGN quedó atenuada dos veces en un período de 11 días y no alcanzó su brillo típico de rayos X dentro de dicho plazo" dijo el co-autor Mirko Krumpe del Observatorio Europeo Austral en Garching, Alemania. "Esto podría ser causado por una nube de filamentos alargados, tal vez una que está en proceso de ser desgarrada por el agujero negro".