Agujeros negros retrógrados podrían producir eyecciones más grandes

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Agujeros negros retrógrados podrían producir eyecciones más grandes

6 de Junio de 2010 en Astronomía por Jaime García

1 de junio de 2010

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NASA/JPL-Caltech

El ir contra la corriente puede llegar a ser un movimiento de gran alcance para los agujeros negros. Una nueva investigación sugiere que un agujero negro supermasivo retrógrado (que gira en sentido opuesto al de su disco de acreción) podría producir eyecciones de gas más feroces. Los resultados tienen grandes implicaciones en cómo cambian las galaxias con el tiempo.

“Mucho de lo que ocurre en una galaxia entera depende de lo que está pasando en la región minúscula central donde se encuentra el agujero negro”, dijo el astrofísico teórico David Garofalo, del Laboratorio de Propulsión a Reacción, JPL, de la NASA, en Pasadena, California. Garofalo es el autor principal de un nuevo artículo que apareció, en línea, el 27 de mayo de 2010, en la revista Monthly Notices de la Royal Astronomical Society. Otros autores son Daniel A. Evans, del Instituto de Tecnología de Massachusetts, Cambridge, MA, y Rita M. Sambruna, del Centro de Vuelos Espaciales Goddard, de la NASA, Greenbelt, Maryland.

Los agujeros negros son distorsiones inmensas en el espacio y el tiempo debidas a su gravedad, tal  grandes que ni la luz puede escapar. Los astrónomos saben, desde hace más de una década, que todas las galaxias, incluyendo nuestra propia Vía Láctea, están ancladas por agujeros negros enormes llamados supermasivos, que contienen miles de millones de veces la masa del Sol. El agujero negro está rodeado y alimentado por discos de gas y polvo, llamados discos de acreción. Potentes chorros fluyen por encima y por debajo de los discos, como rayos láser, y vientos feroces soplan hacia afuera de los propios discos.

El agujero negro puede girar, tanto en el mismo sentido que su disco (llamado agujero negro progrado)  o en sentido opuesto a éste (agujero negro retrógrado). Durante décadas, los astrónomos pensaron que cuanto más rápido girase el agujero negro, más poderoso sería su jet. Pero hubo problemas con este modelo del “paradigma del giro”. Por ejemplo, se encontraron algunos agujeros negros progrados sin eyecciones.

Garofalo y sus colegas han estado muy ocupados poniendo el modelo patas arriba. En trabajos anteriores, ellos proponían que los agujeros negros retrógrados arrojaban jets más poderosos, mientras que los agujeros negros progrados los tenían más débiles o no tenían chorro alguno.

El nuevo estudio vincula la teoría de los investigadores con las observaciones de las galaxias a través del tiempo o, a diferentes distancias de la Tierra. Ellos observaron tanto galaxias muy ruidosas en ondas de radio con chorros, como otras silenciosas, en esas ondas, con jets  débiles o sin ellos. Nos referimos a ondas de  radio porque los jets son particularmente disparados en esas longitudes de onda de la luz.

Los resultados mostraron que  las galaxias distantes más ruidosas en radio son alimentadas por agujeros negros retrógrados, mientras que los objetos más cercanos relativamente tranquilos en radio tienen agujeros negros progrados. Según el equipo, el agujero negro supermasivo evoluciona con el tiempo de un estado retrógrado a un estado progrado.

“Este nuevo modelo también resuelve una paradoja en el viejo paradigma de giro”, dijo David Meier, astrofísico teórico del JPL que no participó en el estudio. “Ahora todo encaja perfectamente en su lugar”.

Los científicos dicen que los agujeros negros retrógrados disparan chorros más potentes porque hay más espacio entre el agujero negro y el borde interior del disco orbital. Esta diferencia proporciona más espacio para la acumulación de campos magnéticos, que alimentan los chorros, una idea conocida como la conjetura de Reynold, en honor al astrofísico teórico Chris Reynolds de la Universidad de Maryland, en College Park.

“Si te imaginas a ti mismo tratando de acercarte a un ventilador, te puedes imaginar que moviéndote en la misma dirección de rotación que el ventilador las cosas serían más fáciles”, dijo Garófalo. “El mismo principio se aplica a estos agujeros negros. El material orbitando a su alrededor en un disco se acercará más a los que están girando en la misma dirección comparado con los que giran en sentido contrario”.

Las eyecciones y los vientos desenpeñan un papel clave en la configuración del destino de las galaxias. Algunas investigaciones muestran que los jets pueden retrasar e incluso evitar la formación de estrellas no sólo en su propia galaxia, sino también en otras galaxias cercanas.

“Los chorros transportan enormes cantidades de energía a las afueras de las galaxias, desplazando grandes volúmenes de gas intergaláctico, y actúan como agentes de retroalimentación entre el centro de la galaxia y el medio ambiente a gran escala”, dijo Sambruna. “Comprender su origen es de primordial interés para la astrofísica moderna”.

Más información en:

http://www.jpl.nasa.gov/

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