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Evidencias de agujeros negros de tamaño intermedio

10/11/2009 21:07 0 Comentarios Lectura: ( palabras)

Aunque los astrónomos han estudiado tanto los agujeros negros pequeños como grandes durante décadas, la evidencia de los agujeros negros de tamaño medio ha sido mucho más difícil de conseguir. Ahora, a los astrónomos del Centro Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Md. Han descubierto una fuente de rayos-X en la galaxia NGC 5408 que representa uno de los mejores ejemplos de agujero negro de masa intermedia hasta la fecha. "Los agujeros negros intermedios contienen entre 100 a 10.000 veces la masa del Sol", explicó Tod Strohmayer astrofísico de Goddard. "Observamos los agujeros negros supermasivos del centro de las galaxias y los de tamaño estelar en nuestra propia Galaxia. Pero encontrara uno intermedio resulta un desafío."

Posición de la Fuente de rayos X NGC 5408 X-1 en la galaxia NGC 5408 en la constelación de Centauro. Uno de los lugares más probables para encontrar un agujero negro de masa intermedia podría ser un cúmulo globular, dónde en agujero negro podría crecer más facilmente alimentándose de otras estrellas en una región de muy alta densidad estelar

Varias galaxias cercanas contienen objetos brillantes conocidos como fuentes ultra luminosas de rayos-X (ULXs). Ésas fuentes parecen emitir más energía que cualquier proceso conocido generado por estrellas pero menos energético que el que observamos en los centros activos de galaxias, que se sabe que contienen agujeros negros de millones de veces la masa del Sol.

"Las ULXs son buenas candidatas para los agujeros de masa intermedia, y existe uno en la galaxia NGC 5408 especialmente interesante", explicó Richard Mushotzky, astrofísico de la Universidad de Maryland, College Park. La galaxia está 15, 8 millones de años-luz de distancia en la constelación del Centauro.

Concepción artística de una agujero negro de tamaño intermedio. Crédito: NASA

El observatorio europeo XMM-Newton detectó lo que los astrónomos llaman "oscilaciones quasi periódicas", un centelleo bastante regular provocado por el amontonamiento de gas caliente del disco de acreción que se forma en torno al agujero negro. La velocidad de este centelleo es alrededor de 100 veces más baja que lo que vemos en los agujeros negros de masa estelar. A pesar de todo, NGC 5408 X-1 en rayos X, sobrepasa en brillo a estos sistemas por aproximadamente el mismo factor.

Basándose en la periodicidad de las oscilaciones y otras características de la emisión Strohmayer y Mushotzky concluyeron que la fuente NGC 5408 X-1 contiene entre 1000 a 9000 masas solares. Este estudio apareció en uno de octubre en la revista The Astrophysical Journal.

Concepción artística de un agujero negro

"Para este rango de masas, el horizonte de sucesos del agujero negro (el límite desde donde no podemos ver más allá) tiene un diámetro de entre 6100 y 54.500 km es decir de entre menos de un rápido terrestre hasta la mitad de un radio terrestre hasta unos cuatro diámetros", explicó Strohmayer.

Si realmente NGC 5408 X-1 estuviera trabajando activamente para alimentar su poderosa emisión de rayos-X, el material probablemente fluiría hacia el agujero negro desde una estrella en órbita. Esto es un caso típico para los agujeros negros de masa estelar de nuestra Galaxia.

Strohmayer necesitó a continuación la ayuda del satélite Swift de la NASA para buscar sutiles variaciones de rayos-X que serían la señal de la órbita de la estrella donante de NGC 5408 X-1. "Swift tiene capacidades únicas en cuanto a sensibilidad de imagen en rayos-X y permite flexibilidad para planear una búsqueda como ésta", desde abril de 2008, Swift comenzó a apuntar su telescopio hacia NGC 5408 X-1 un par de veces por semana como parte de una campaña en curso.

Swift detecta un ligero incremento y caída de los rayos-X cada 115.5 días. "Que es de hecho, el período orbital de una compañera de masa estelar", añadió Strohmayer, "entonces es probablemente una estrella gigante o supergigante de entre tres y cinco veces la masa del Sol." Este estudio ha sido aceptado para su publicación en un próximo número de The Astrophysical Journal.

Las observaciones de Swift cubren sólo cuatro ciclos orbitales, por lo que es necesario la observación contínua para confirmar la naturaleza orbital de esta modulación de rayos-X.

"Los astrónomos han estudiado NGC 5408 X-1 por un largo tiempo puesto que este es uno de los mejores candidatos para un agujero negro de masa intermedia", añade Philip Kaaret de la Universidad de Iowa, que ha estudiado el objeto en longitudes de onda de radio pero no ha participado en ningún estudio. "Estos nuevos resultados demuestran lo que está sucediendo cerca del agujero negro y añade una fuerte evidencia de que es inusualmente masivo."

Fuente original

Publicado en Odisea cósmica


Sobre esta noticia

Autor:
Carlos Perla Hernández (1246 noticias)
Fuente:
odiseacosmica.com
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Tipo:
Reportaje
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