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Agujeros negros supermasivos ocultos

20/05/2011 00:15 0 Comentarios Lectura: ( palabras)

Los astrónomos han sospechado durante mucho tiempo que los principales contribuyentes al fondo cósmico de rayos X fueron los agujeros negros envuelto de polvo en los centros de galaxias activas, pero no podían ser detectados. Ahora, un equipo internacional de científicos usando datos del satélite Swift de la NASA confirma la existencia de una población en gran parte invisible de agujero negros de galaxias.

Las emisiones de rayos-X de las galaxias recién descubiertas están tan ocultas que solo poco más de una docena de ellos son conocidos. Sin embargo, los astrónomos dicen que a pesar de lo atenuado de los rayos X, las fuentes pueden representar la punta del iceberg, lo que representa por lo menos una quinta parte de todas las galaxias activas.

‘ Estos agujeros negros ocultos están, en gran medida, a nuestro alrededor’ , dijo Neil Gehrels, el principal investigador del Swift en el Goddard Space Flight Center en Greenbelt, Maryland, y co-autor del nuevo estudio. ‘ Pero antes del Swift, eran demasiado débiles y estaban demasiado ocultos para que los pudiéramos ver.’

La mayoría de las grandes galaxias contienen un gigante agujero negro central, y los observados en el estudio del Swift pesan alrededor de 100 millones de veces la masa del sol. En una galaxia activa, la materia que cae hacia el agujero negro supermasivo emite alta energía, tan intensa que dos clases de objetos activos de estas galaxias, quasares y blazars, están entre los objetos más luminosos del universo.

El fondo de rayos X ha llevado a los astrónomos a sospechar que el estudio de galaxias activas estaba incompleto. Los astrónomos no podían estar seguros de que no habían detectado la mayor parte de incluso las más cercanas galaxias activas. Estas nubes de polvo y gas rodean los agujeros negros centrales y crean una pantalla de la luz ultravioleta, rayos X, óptica y de baja energía (o blanda). Mientras que la radiación infrarroja puede ver a través del material, puede confundirse con el polvo caliente de regiones de formación estelar de la galaxia.

Sin embargo, los Rayos X pueden penetrar en algunos de los agujeros negros más energéticos, y ahí es donde entra en juego el Swift

Desde 2004, el Swift’ s Burst Alert Telescope (BAT), desarrollado y operado por el centro de control Goddard, ha hecho un inventario de todo el cielo en rayos X, con energías de entre 15.000 y 200.000 voltios de electrones – miles de veces la energía de la luz visible. Gradualmente, tras años de exposiciones, el recuento es ahora un censo más grande, más sensible y más completo para estas energías. E incluye cientos de galaxias activas hasta una distancia de 650 millones de años luz.

De esta muestra, los investigadores eliminaron las fuentes de menos de 15 grados de distancia desde el plano, lleno de objetos de nuestra propia galaxia. Todas las galaxias activas que expulsan un chorro de partículas energéticas tampoco fueron considerados, lo que redujo el censo a 199 galaxias.

Aunque hay muchos tipos diferentes de galaxias activas, los astrónomos explican las diversas propiedades observadas según cómo nuestro ángulo de observación de las galaxias. Vemos las más brillantes más cerca, pero a medida que aumenta el ángulo, el anillo circundante de gas y polvo absorbe cada vez más cantidad de las emisiones del agujero negro.

Los astrónomos suponían que existían muchas galaxias activas orientadas en ángulo perpendicular a nosotros, pero que no podían ser detectadas debido a que el disco de gas atenúa las emisiones con demasiada fuerza.

‘ Estas galaxias activas son muy débiles y difíciles de encontrar. De una muestra de 199 fuentes, se detectaron sólo nueve de ellas’ , dijo David Burlon, autor principal del estudio y estudiante de postgrado en el Instituto Max Planck para Física Extraterrestre, en Munich.

‘ Pero incluso las mejores técnicas disponibles del Swift tienen problemas para encontrar estas fuentes altamente absorbidas, y sabemos que el estudio las subestima’ , explicó Burlon. ‘ Cuando tuvimos en cuenta esto, encontramos que estas galaxias son muy numerosas, y constituyen cerca del 20 o 30 por ciento del total.’

‘ Con Swift, tenemos que poder cuantificar con exactitud el número de galaxias activas a nuestro alrededor; en nuestro patio trasero’ , dijo Marco Ajello del SLAC National Accelerator Laboratory en Menlo Park, California ‘ El número es grande, y está de acuerdo con modelos que dicen que son responsables de la mayor parte del fondo de rayos X ‘ .

Si los números siguen siendo coherentes a mayor distancia, cuando el Universo era mucho más joven, entonces hay agujeros negros supermasivos suficientes para dar cuenta del fondo cósmico de rayos-X.

Posteriormente, el equipo combinó con las mejores técnicas disponibles los datos de Swift, archivadas, en un esfuerzo por estudiar cómo la intensidad de las emisiones de las galaxias ha cambiado en diferentes rangos de energía de rayos-X.

‘ Esta es la primera vez que podría investigar el espectro medio de galaxias activas inobservables‘ , dijo Ajello. ‘ Estas galaxias son responsables de la forma del fondo cósmico de rayos-X de generar el pico de su energía.’

Todo esto es consistente con la idea de que el fondo cósmico de rayos X es el resultado de la emisión de un agujero negro supermasivo activo oscuro, cuando el Universo tenía 7 mil millones de años, aproximadamente la mitad de su edad actual.

Enlace original: Undetected black hole powered galaxies hidden througout the universe


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Autor:
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Fuente:
universodoppler.wordpress.com
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Reportaje
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