Encontrar un agujero negro sería una perspectiva aterradora para nuestro planeta. Sabemos que estos monstruos cósmicos devoran ferozmente cualquier objeto que se aleje demasiado de su "horizonte de eventos":la última oportunidad de escapar. Pero a pesar de que los agujeros negros impulsan algunos de los fenómenos más energéticos del universo, la física de su comportamiento, incluyendo cómo se alimentan, sigue siendo objeto de acalorados debates.

En particular, Se cree que las condiciones cercanas al agujero negro y el papel de sus campos magnéticos son clave, pero son notoriamente difíciles de sondear en sistemas cósmicos distantes. Ahora, un equipo internacional de astrónomos ha medido por primera vez las propiedades precisas del campo magnético cerca de un agujero negro en nuestra propia galaxia, la Vía Láctea.

Los resultados del estudio, publicado en Ciencias , podría ayudarnos a comprender mejor el misterioso proceso mediante el cual los agujeros negros tragan materia y crecen.

Predecir matemáticamente a partir de la teoría de la relatividad general de Einstein, ahora pensamos que los agujeros negros vienen en una variedad de tamaños. Se cree que los agujeros negros supermasivos, con un millón a mil millones de veces la masa de nuestro sol y aproximadamente el tamaño de nuestro sistema solar en extensión, se encuentran en el corazón de todas las galaxias masivas y es probable que jueguen un papel decisivo en la formación y evolución de las galaxias.

En el otro extremo, hay agujeros negros un poco más masivos que nuestro sol, pero contenidos en una región de unos pocos kilómetros de diámetro. Se forman en la agonía catastrófica de estrellas masivas o la fusión de densos remanentes estelares como estrellas de neutrones o una estrella de neutrones que choca con otro agujero negro estelar. Cuando se fusionan, producen ondas gravitacionales.

Los estudios de estallidos de rayos gamma (estallidos de luz con muy alta energía) han sugerido previamente que los campos magnéticos a gran escala podrían formarse cerca de los agujeros negros y hacer que los chorros de gas cargado escapen de ellos. Se espera un mecanismo similar para los sistemas de agujeros negros supermasivos, que lanzan chorros que se extienden a distancias de millones de años luz y son visibles para redes de radiotelescopios como el Very Large Array. Sin embargo, incluso el agujero negro supermasivo más cercano tiene casi 30, 000 años luz de distancia de nosotros, por lo que es técnicamente un desafío sondear sus campos magnéticos.

Eructo cósmico

El nuevo estudio analiza un agujero negro que se encuentra a solo 8, 000 años luz de la Tierra, parte de un "sistema binario", apodado V404 Cygni. Consiste en un agujero negro con la masa de diez soles y una estrella similar a nuestro propio sol (pero un poco más fría), que se orbitan entre sí cada 6,5 ​​días. En tales sistemas, el material de la estrella puede caer hacia el agujero negro acompañante para ser tragado gradualmente.

En su viaje el asunto se calienta, brilla intensamente y, en presencia de campos magnéticos, parte de él puede ser expulsado al espacio en forma de un haz enfocado de gas cargado (plasma) o chorros a velocidades masivas cercanas a la de la luz. Aún se desconoce exactamente cómo los campos magnéticos causan este efecto. Afortunadamente, las llamaradas tienden a ser de larga duración y su brillo se puede monitorear desde la Tierra.

El 15 de junio 2015, V404 Cygni produjo un estallido similar a las llamaradas vistas desde el sol que duró dos semanas. El equipo, que inmediatamente apuntó a varios telescopios diferentes, luego notó que el brillo del sistema disminuyó repentina e inesperadamente alrededor del 25 de junio a través de frecuencias de luz que van desde rayos X hasta infrarrojos.

Se dieron cuenta de que esta abrupta caída de brillo indicaba que el sistema se estaba enfriando. Al comparar esta caída en el brillo con modelos que predicen cómo los electrones producen luz y pierden energía (fría) cuando giran en espiral alrededor de las líneas del campo magnético, el equipo pudo hacer una estimación muy precisa de la fuerza del campo magnético. A 461 Gauss (una medida de magnetismo), esto es mucho más débil de lo esperado, solo diez veces más fuerte que un imán de nevera típico.

Al estudiar cómo las propiedades de la luz dependían de la frecuencia y el tiempo, demostraron que la región desde la que se emitía la luz no se estaba expandiendo, como sería de esperar si la materia en esta región formara parte de un flujo de salida en chorro. En lugar de, La investigación muestra que hay un halo caliente de partículas cargadas que se mantiene en su lugar mediante un campo magnético alrededor del agujero negro. Se desconoce el destino a largo plazo de este gas halo, pero podría considerarse una de las últimas etapas para que el combustible llegue al agujero negro y, si se enfría más, en última instancia, puede alimentar al agujero negro en sí.

Este trabajo es importante ya que sienta las bases para futuros estudios de este intrigante sistema para descubrir cómo se alimentan los agujeros negros y cómo, si está sobrealimentado, pueden "eructar" lanzando rayos o chorros enfocados. Afortunadamente, V404 Cygni está lo suficientemente cerca como para ser un laboratorio ideal para futuros estudios de alimentación de agujeros negros e indigestión cósmica, pero lo suficientemente lejos de la Tierra para no ser una amenaza para nosotros.

Este artículo se publicó originalmente en The Conversation. Lea el artículo original.