Un equipo internacional de astrónomos, liderado por la Universidad de Southampton, ha utilizado cámaras de última generación para crear una película de alta velocidad de un sistema de agujeros negros en crecimiento a un nivel de detalle nunca antes visto.
En el proceso descubrieron fulguraciones violentas de luz visible y de rayos X que proporcionan nuevas pistas para entender el entorno inmediato de estos enigmáticos objetos. Los resultados se publican en la Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS).
Los agujeros negros pueden alimentarse de una estrella cercana y crear vastos discos de acumulación de gas y polvo.
El efecto de la fuerte gravedad del agujero negro y el propio campo magnético del material puede provocar que el sistema en su conjunto emita niveles de radiación que cambian rápidamente.
A 10.000 años luz
Esta radiación es la que ha sido detectada en el espectro visible gracias al instrumento HiPERCAM del Gran Telescopio Canarias (GTC), así como en rayos X gracias al observatorio NICER de la NASA, situado a bordo de la Estación Espacial Internacional.
El sistema de agujero negro estudiado se llama MAXI J1820+070 y fue descubierto por primera vez a principios de 2018. Está a sólo 10.000 años luz de distancia, en nuestra propia galaxia. Tiene una masa equivalente a 7 soles, pero comprimida en una región del espacio más pequeña que la ciudad de Londres.
Investigar estos sistemas suele ser muy difícil, ya que son demasiado pequeños y muy débiles para ser vistos. Sin embargo, los instrumentos HiPERCAM y NICER permiten a los investigadores crear películas, a más de trescientos fotogramas por segundo, de la luz cambiante del sistema, capturando fulguraciones violentas de luz visible y de rayos X simultáneamente.
Datos reales
Para la película obtenida en esta investigación se utilizaron datos reales, pero se redujo a una décima parte de la velocidad real para permitir que las fulguraciones más rápidas fueran detectadas por el ojo humano, ya que algunas de ellas duran tan solo unos pocos milisegundos y el material alrededor del agujero negro es tan brillante que eclipsa a la estrella que está consumiendo.
Los investigadores encontraron que los descensos en los niveles de rayos X van acompañados de un aumento en la luz visible y viceversa.
También han podido comprobar cómo los destellos más rápidos en luz visible surgen una fracción de segundo después de los rayos X, algo que ya se había visto en dos sistemas que contienen agujeros negros, pero nunca con un nivel de detalle como ahora.
Según John Paice, estudiante de postgrado de la Universidad de Southampton y autor principal del estudio, "el hecho de que ahora lo hayamos visto en tres sistemas, refuerza la idea de que se trata de una característica común de estos agujeros negros en crecimiento. Si es cierto, puede que nos esté diciendo algo fundamental sobre cómo funcionan los flujos de materia alrededor de estos enigmáticos objetos cósmicos".