Publicado: 
04 de septiembre de 2001

Bocadillos los Agujeros

Bocadillos de los Agujeros Negros

El observatorio espacial de rayos-X Chandra (Chandra X-ray Observatory) de la NASA ha detectado una curiosa explosión proveniente del núcleo de nuestra galaxia -- una señal de que el agujero negro central de la Vía Láctea podría estar devorando a sus vecinos.

NASA

Centro Marshall de Vuelos Espaciales

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5 de septiembre, 2001: Los astrónomos han sospechado por largo tiempo que la Vía Láctea aloja a un "monstruo en su centro" -- esto es, que existe un enorme agujero negro justo en el núcleo de nuestra galaxia giratoria. Otras galaxias los tienen, de modo que los científicos piensan que la nuestra podría tenerlo también.

Derecha: Una concepción artística de la materia rotando y cayendo, como agua escapando por el tubo de la bañera, hacia el interior de un enorme agujero negro. Cortesía de la Guía de Campo de la astronomía de rayos-X del observatorio espacial de rayos-X Chandra.

Pero encontrarlo no ha sido fácil. La luz (por definición) no puede escapar de un agujero negro, de modo que el monstruo central de la Vía Láctea no podía ser detectado ya que es invisible.

Sin desanimarse, los observadores han estado apuntando sus instrumentos hacia el corazón de la Vía Láctea por muchos años. Los rápidos movimientos de las estrellas y el gas alrededor del centro galáctico sugerían que algo muy grande se escondía de hecho en aquellas regiones. Pero, ¿qué? Si fuese un agujero negro, nuestros telescopios de rayos-X deberían ser capaces de detectar el brillo inequívoco del gas super-caliente cayendo a medida que gira hacia el agujero -- lo que los astrónomos llaman un "disco de acreción". Los astrónomos han detectado tales discos de emisión de rayos-X en los centros de otras galaxias, pero no en la Vía Láctea. Esto era un verdadero rompecabezas.

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Así, cuando la NASA lanzó al espacio el Observatorio de rayos-X Chandra hace poco más de dos años, un equipo de astrónomos dirigidos por Fred Baganoff del Instituto Tecnológico de Massachussetts (Massachussetts Institute of Technology ó MIT), no perdieron tiempo en apuntar el sensible telescopio hacia el centro de la galaxia. Y en septiembre de 1999, pudieron al fin encontrar lo que habían estado buscando: las tenues emisiones del ardiente gas circulando alrededor de un agujero negro. El monstruo, casi tres millones de veces mas grande que nuestro Sol, era real. 

Y ahora, los científicos podrían incluso haber capturado al agujero negro en el acto de devorar algo.

El 26 de octubre del 2000, Baganoff y sus colegas estaban nuevamente utilizando el Chandra para monitorear el centro de nuestra galaxia, cuando registraron una poderosa explosión de rayos X. Estaban apuntando el instrumento hacia la región conocida como "SagitarioA*", una intensa fuente de emisión en ondas de radio que los astrónomos creen que toma su energía directamente del agujero negro. Durante unos cuantos minutos, las emisiones de rayos -X provenientes de SagitarioA* se tornaron 45 veces más brillantes de lo normal, para disminuir en intensidad hasta los niveles previos a la explosión unas cuantas horas después.

"Esto es extremadamente emocionante porque es la primera vez que vemos al agujero negro gigante de nuestro vecindario devorar un trozo de material galáctico", dijo Baganoff. "Es como si el material nos hubiera enviado una tarjeta postal antes de caer al agujero".

La energía liberada durante la explosión corresponde a una súbita caída hacia el agujero de material galáctico con una masa equivalente a la de un cometa o asteroide. El agujero negro ¡literalmente había engullido algo! Por otro lado, dicen los científicos, la explosión pudo también haber sido causada por la reconexión de líneas de campo magnético cerca del agujero negro -- un proceso que también es causa de emisiones de material en nuestro Sol.

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Arriba : Esta imagen en colores falsos muestra la región central de nuestra galaxia, la Vía Láctea, tal y como se ve con el telescopio Chandra. La fuente puntual y muy brillante en el centro de la imagen fué producida por una gigantesca emisión explosiva de rayos-X que ocurrió en la vecindad de el agujero negro gigante en el centro de nuestra galaxia. Crédito: NASA/MIT/F. Baganoff et.al. [ más información]

En cualquier caso, las ondas de choque de la explosión pudieron haber acelerado a los electrones que se encontraban cerca del agujero negro hasta una velocidad cercana a la de la luz -- lo que generó la explosión de rayos-X observada. También pudo ser registrado un incremento en las emisiones de radio aunque sobre un intervalo de tiempo más largo, lo que indica que, de hecho, la producción de electrones de alta energía se estaba incrementando.

Durante el máximo de intensidad de la llamarada, la intensidad de los rayos-X decayó dramáticamente por un factor de cinco para luego recuperarse, todo esto dentro de un intervalo de 10 minutos. Tales fluctuaciones limitan el tamaño de la región emisora hasta no permitir que esta sea más grande que unas 20 veces el tamaño del horizonte de los acontecimientos -- la membrana unidireccional que existe alrededor de un agujero negro y que fué predicha por la teoría de la relatividad de Einstein.

Abajo : Una ilustración artística del observatorio orbital de rayos-X Chandra. Crédito: TRW

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"Las rápidas variaciones en la intensidad de los rayos-X, indican que el material que estamos observando está tan cerca del agujero negro como nuestro planeta lo está del Sol", dijo Gordon Garmire de la Universidad Estatal de Pennsylvania (Penn State University), investigador principal en el proyecto del Espectrómetro de Imagen Avanzado CCD (Advanced CCD Imaging Spectrometer) del Chandra, el cual fué utilizado en estas observaciones.

"Esta señal proviene de un lugar más cercano al horizonte de los acontecimientos del enorme agujero negro de nuestra galaxia que cualquiera que hayamos recibido antes", coincidió Baganoff. De hecho, las observaciones de rayos-X de la región Sagitario A* parecen ofrecernos una manera única de medir la actividad muy cerca de este tipo de agujeros negros, donde el tiempo y el espacio en si mismo se encuentran retorcidos.

Ésta es una situación que entusiasma a los astrónomos quienes han estado esperando por largo tiempo a que lleguen estos datos. Considérese que las primeras discusiones sobre agujeros negros -- hechas por el físico francés Pierre Laplace y el filósofo inglés John Michell -- datan del siglo 18. Pero hasta ahora ¡no habíamos sido capaces de encontrar ni aún el agujero negro más grande en nuestra galaxia! Hoy sin embargo, gracias a las sensibles cámaras de rayos-X del Chandra, los agujeros negros nos están finalmente revelando sus secretos, una recompensa bien ganada por los pacientes astrónomos.

Nota del Editor : Esta semana los astrónomos especializados en observaciones de rayos-X están celebrando el segundo y exitoso año de descubrimientos del Chandra, así como las buenas noticias provenientes de las oficinas generales de la NASA, en el sentido de que la misión ha sido incrementada de 5 a 10 años. Para más información, visite http://chandra.nasa.gov ó http://chandra.harvard.edu.

Créditos y Contactos
Autor: Dr. Tony Phillips, conferencia de prensa del CXO
Funcionario Responsable de NASA: John M. Horack
Editor de Producción : Dr.Tony Phillips
Curador: Bryan Walls
Relaciones con los medios: Steve Roy
Traducción al español: Carlos Román
Edición en español: Gonzalo Estavillo   El Directorio de Ciencias del Centro Marshall para Vuelos Espaciales (Marshall Space Flight Center) de la NASA patrocina las páginas de Internet de Science@NASA, que incluyen a Ciencia@NASA. La misión de Ciencia@NASA es ayudar al público a entender cuán emocionantes son las investigaciones que se realizan en NASA y auxiliar a los científicos en su labor de difusión. Enlaces en la Red

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