Los astrónomos que utilizan el telescopio espacial Hubble de la NASA / ESA han observado un disco delgado e inesperado de material que rodea un agujero negro supermasivo en el corazón de la galaxia espiral NGC 3147. ubicado a 130 millones de años luz de distancia.

La presencia del disco del agujero negro en una galaxia activa de tan baja luminosidad ha sorprendido a los astrónomos. Se considera que los agujeros negros en ciertos tipos de galaxias, como NGC 3147, están muriendo de hambre ya que no hay suficiente material capturado gravitacionalmente para alimentarlos con regularidad. Por lo tanto, es desconcertante que haya un disco delgado que rodea un agujero negro hambriento que imita los discos mucho más grandes que se encuentran en galaxias extremadamente activas.

De particular interés, este disco de material que rodea el agujero negro ofrece una oportunidad única para probar las teorías de la relatividad de Albert Einstein. El disco está tan profundamente incrustado en el intenso campo gravitacional del agujero negro que la luz del disco de gas se altera, según estas teorías, dando a los astrónomos un vistazo único a los procesos dinámicos cercanos a un agujero negro.

"Nunca hemos visto los efectos de la relatividad general y especial en luz visible con tanta claridad, "dijo el miembro del equipo Marco Chiaberge de AURA para la ESA, STScI y Universidad Johns Hopkins.

Hubble midió que el material del disco giraba alrededor del agujero negro a más del 10% de la velocidad de la luz. A velocidades tan extremas, el gas parece brillar a medida que viaja hacia la Tierra por un lado, y se atenúa a medida que se aleja de nuestro planeta en el otro. Este efecto se conoce como transmisión relativista. Las observaciones de Hubble también muestran que el gas está incrustado tan profundamente en un pozo gravitacional que la luz está luchando por escapar. y por lo tanto parece estirado a longitudes de onda más rojas. La masa del agujero negro es alrededor de 250 millones de veces la del Sol.

"Este es un vistazo intrigante a un disco muy cerca de un agujero negro, tan cerca que las velocidades y la intensidad de la atracción gravitacional están afectando la forma en que vemos los fotones de luz, "explicó el primer autor del estudio, Stefano Bianchi, de la Università degli Studi Roma Tre en Italia.

Para estudiar la materia que se arremolina en lo profundo de este disco, los investigadores utilizaron el instrumento espectrógrafo de imágenes del telescopio espacial Hubble (STIS). Esta herramienta de diagnóstico divide la luz de un objeto en sus muchas longitudes de onda individuales para determinar la velocidad del objeto, temperatura, y otras características con muy alta precisión. STIS fue integral para observar de manera efectiva la región de baja luminosidad alrededor del agujero negro, bloqueando la luz brillante de la galaxia.

Los astrónomos inicialmente seleccionaron esta galaxia para validar modelos aceptados sobre galaxias activas de menor luminosidad:aquellas con agujeros negros desnutridos. Estos modelos predicen que los discos de material deberían formarse cuando grandes cantidades de gas quedan atrapadas por la fuerte atracción gravitacional de un agujero negro. posteriormente emitiendo mucha luz y produciendo una baliza brillante llamada cuásar.

"El tipo de disco que vemos es un quásar reducido que no esperábamos que existiera, "Explicó Bianchi." Es el mismo tipo de disco que vemos en objetos que son 1000 o incluso 100 000 veces más luminosos. Las predicciones de los modelos actuales para galaxias activas muy débiles claramente fallaron ".

El equipo espera utilizar el Hubble para buscar otros discos muy compactos alrededor de agujeros negros de baja luminosidad en galaxias activas similares.

El artículo del equipo aparecerá en la revista Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society .