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Ciencia > Astrónomos de la NASA hallan evidencia de miles de agujeros negros en el centro de la Vía Láctea

09-05-2018, 18:21h.

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Astrónomos de la NASA hallan evidencia de miles de agujeros negros en el centro de la Vía Láctea

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Astrónomos han hallado evidencia de miles de agujeros negros ubicados cerca del centro de la Vía Láctea utilizando datos del Observatorio de rayos X Chandra de la NASA. La revista 'Nature' publica un artículo que describe estos resultados.

Se trata de agujeros negros de masa estelar, que típicamente pesan entre 5 y 30 veces la masa del sol. Estos agujeros negros recién identificados han sido encontrados a sólo tres años luz del agujero negro supermasivo que se sitúa en el centro de la galaxia, conocido como Sagittarius A * (Sgr A *).

Estudios teóricos de la dinámica de las estrellas en las galaxias han indicado que una gran población de agujeros negros de masa estelar --hasta 20.000-- podría derivar hacia adentro durante los eones y acumularse alrededor de Sgr A *. Este reciente análisis que utiliza datos de Chandra es la primera evidencia observacional de dicha abundancia de agujeros negros.

Un agujero negro por sí mismo es invisible. Sin embargo, un agujero negro encerrado en una órbita cercana con una estrella extraerá gas de su compañero (los astrónomos llaman a estos sistemas 'binarios de rayos X'). Este material cae en un disco y se calienta hasta millones de grados y produce rayos X antes de desaparecer en el agujero negro. Algunos de estos binarios de rayos X aparecen como fuentes puntuales en la imagen de Chandra.

Un equipo de investigadores, dirigido por Chuck Hailey de la Universidad de Columbia en Nueva York, usó datos de Chandra para buscar binarios de rayos X que contengan agujeros negros que se encuentran cerca de Sgr A *. Estudiaron los espectros de rayos X --la cantidad de rayos X observados a diferentes energías-- de las fuentes a unos 12 años luz de Sgr A *.

Después, el equipo seleccionó fuentes con espectros de rayos X similares a los de los binarios de rayos X conocidos, que tienen cantidades relativamente grandes de rayos X de baja energía. Usando este método, detectaron 14 binarios de rayos X a unos tres años luz de Sgr A *. Posteriormente, se eliminaron del análisis dos fuentes de rayos X que probablemente contengan estrellas de neutrones basadas en la detección de explosiones características en estudios previos.

La docena de binarios de rayos X restantes se identifican en la versión etiquetada de la imagen usando círculos de color rojo. Otras fuentes con cantidades relativamente grandes de rayos X de alta energía están etiquetadas en blanco, y en su mayoría son binarias que contienen estrellas enanas blancas.

Hailey y sus colaboradores concluyeron que la mayoría de estas docenas de binarios de rayos X es probable que contengan agujeros negros. La cantidad de variabilidad que han mostrado en escalas de tiempo de años es diferente de la esperada para los binarios de rayos X que contienen estrellas de neutrones.

ENTRE 10.000 Y 40.000 AGUJEROS NEGROS

Solo los binarios de rayos X más brillantes que contienen agujeros negros son susceptibles de ser detectados a la distancia de Sgr A *. Por lo tanto, las detecciones en este estudio implican que una población mucho mayor de binarios de rayos X más débiles, no detectados --al menos 300 y hasta 1.000-- que contengan agujeros negros de masa estelar deberían estar presentes alrededor de Sgr A *.

Esta población de agujeros negros con estrellas compañeras cerca de Sgr A * podría proporcionar información sobre la formación de binarios de rayos X a partir de encuentros cercanos entre estrellas y agujeros negros. Este descubrimiento también podría servir para la futura investigación de ondas gravitacionales, ya que conocer la cantidad de agujeros negros en el centro de una galaxia típica puede ayudar a predecir con mayor precisión cuántos eventos de ondas gravitacionales pueden estar asociados con ellos.

Una población aún mayor de agujeros negros de masa estelar sin estrellas compañeras debería estar presente cerca de Sgr A *. De acuerdo con el trabajo de seguimiento teórico de Aleksey Generozov de Columbia y sus colegas, deberían existir más de 10.000 agujeros negros y hasta 40.000 agujeros negros en el centro de la galaxia.

Si bien los autores son muy partidarios de la explicación del agujero negro, no pueden descartar la posibilidad de que hasta aproximadamente la mitad de las fuentes observadas provengan de una población de púlsares de milisegundos, es decir, estrellas de neutrones que giran muy rápidamente con fuertes campos magnéticos.

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