Telescopios de la ESA diseccionan la materia en torno a un agujero negro supermasivo

Active Galaxy Markarian 509
30 septiembre 2011

Varios observatorio espaciales, entre los que se encuentran los telescopios de la ESA XMM-Newton e Integral, han observado en las inmediaciones de un agujero negro supermasivo unas enormes bolsas de gas que se alejan del gran ‘monstruo gravitacional’.

El agujero negro estudiado está alojado en el centro de la galaxia Markarian 509, a 500 millones de años luz. Se trata de un agujero negro colosal, de una masa de más de 300 millones de soles que sigue creciendo a medida que devora más materia.

Los investigadores decidieron observar Markarian 509 porque se sabe que su brillo varía, lo que indica que el flujo de materia que cae en el agujero negro es turbulento. La radiación emitida desde la región más próxima al agujero empuja hacia fuera el chorro de gas.

Los telescopios vigilaron el agujero durante cien días. “XMM-Newton lideró las observaciones, por la amplitud de su cobertura en rayos X y por su cámara de luz visible”, ha dicho Jelle Kaastra, del SRON Netherlands Institute for Space Research, que ha coordinado el equipo internacional de 26 astrofísicos de 21 instituciones que han llevado a cabo el estudio.

Durante la campaña, la galaxia Markarian 509 se superó a sí misma; su brillo, en vez de fluctuar el 25% habitual, lo hizo en un 60%. Es un indicio de que en el flujo de gas en torno al agujero negro se han producido alteraciones importantes.

Las observaciones han mostrado que el chorro de gas está hecho en realidad de balas gigantes propulsadas a millones de kilómetros por hora. Estas bolsas de gas son arrancadas de un reservorio de materia ‘en lista de espera’ para caer en el agujero. La sorpresa es que este reservorio está situado a más de 15 años luz del agujero, más lejos de lo que algunos astrónomos creen posible que se pueda originar este tipo de viento.

The central engine
El motor central

“Hace tiempo que hay un debate en astronomía sobre el origen del chorro de gas”, señala Kaastra.

El reservorio de gas y polvo toma la forma de una rosquilla que rodea el agujero negro. La materia cae hacia el agujero describiendo una espiral, creando un disco de acreción en que el gas se comporta como el agua cayendo por un sumidero.

Las observaciones muestran también que el disco de acreción tiene una piel de gas caliente, a una temperatura de millones de grados. De este gas caliente proceden los rayos X y gamma que empujan hacia afuera el chorro de gas que se aleja.

Además de XMM-Newton e Integral, los investigadores recurrieron al telescopio espacial Hubble, de la NASA y la ESA; a los telescopios Chandra y Swift, de la NASA; y a los telescopios basados en tierra WHT y PARITEL. En conjunto, esta batería de telescopios ha cubierto un amplísimo rango del espectro electromagnético: desde el infrarrojo a los rayos gamma, pasando por el visible, el ultravioleta y los rayos X.

“Los resultados demuestran la importancia de llevar a cabo observaciones y campañas de vigilancia a largo plazo en la investigación de objetos variables. XMM-Newton hizo todos los cambios en su organización para hacer posible estas observaciones, y ahora el esfuerzo está dando resultados”, dice Norbert Schartel, jefe científico de XMM-Newton en la ESA.

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