PROYECTO HUMANO

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    El pasado violento de nuestro agujero negro

    Mensaje por Jansef el Sáb Dic 01, 2012 5:55 pm

    Chorros galácticos en Rayos Gamma apuntan a un pasado violento de Sagitario A*

    Rainer Schödel / IAA-CSIC

    Se halla un posible indicio del pasado violento del agujero negro supermasivo del centro de la Vía Láctea

    Un paradigma firmemente establecido de la astrofísica actual sostiene que casi todas las galaxias mayores contienen un agujero negro supermasivo en su núcleo. Para crecer hasta su tamaño actual, con unos 106 a 1010 masas solares, estos agujeros negros tenían que devorar enormes cantidades de materia, dando lugar al fenómeno de los llamados núcleos galácticos activos. En ellos, grandes masas de gas caen hacia el agujero negro formando un disco de acrecimiento en el que el gas se convierte en un plasma que alcanza temperaturas de millones de grados, lo que resulta en la emisión de una intensa radiación electromagnética, sobre todo en los rangos de los rayos X y ultravioletas. Así, los agujeros negros supermasivos se pueden convertir en los objetos más luminosos del universo.


    Concepción artística de los posibles chorros hallados por el observatorio de rayos gamma Fermi (también muestra unas burbujas de rayos gamma halladas recientemente). Fuente: David A. Aguilar (CfA). Superpuesta, imagen de la Vía Láctea (ESO).


    Además de emitir una intensa radiación, los flujos de acrecimiento también producen la expulsión de fuertes chorros de plasma en dirección perpendicular al disco. Estos chorros se han detectado con radiotelescopios en algunas galaxias activas y pueden alcanzar tamaños verdaderamente gigantescos, de decenas y hasta cientos de miles años luz. Los chorros pueden detectarse porque contienen plasma relativista (tan caliente que sus partículas constituyentes se mueven a velocidades muy cercanas a la de la luz) que interactúa con el campo magnético. Los electrones altamente relativistas giran en el campo magnético y emiten ondas radio -la llamada radiación sincrotrón- y, además, al chocar con fotones, por ejemplo con los mismos fotones de la radiación sincrotrón, pueden convertir los últimos en rayos X o gamma.

    Comparado con estos fenómenos, que se hallan entre los más energéticos del universo, el agujero supermasivo al centro de nuestra propia Galaxia parecía, hasta ahora, muy pacífico. Sagitario A* (“Sagitario A estrella”) pesa alrededor de cuatro millones de masas solares y se encuentra en un estado casi durmiente. De hecho, emite tan poca radiación que no se podría detectar con los telescopios actuales si se encontrara en cualquier otra galaxia. Mientras sus primos en los núcleos activos devoran alrededor de una décima parte de la masa del Sol al año, Sagitario A* acrece actualmente unos diez millones de veces menos materia. Pero no nos dejemos engañar por este aspecto apacible: Sagitario A* debe haber tenido un pasado más ajetreado para crecer a su tamaño actual.

    Gracias a telescopios espaciales de alta energía se está revelando, poco a poco, la historia agitada de Sagitario A*. Observaciones con ASCA, XMM y Chandra revelaron ecos de radiación X en nubes moleculares en el centro galáctico que indican que Sagitario A* emitió hasta un millón de veces más radiación hace entre cien y trescientos años. Sin embargo, se trató de un episodio breve. Gracias a observaciones con el observatorio de rayos gamma Fermi, los astrofísicos Meng Su y Doug Finkbeiner de Harvard han encontrado recientemente los posibles vestigios de un pasado de más extrema y prolongada violencia: en la revista Astrophysical Journal informan del posible descubrimiento de dos chorros gigantes que se extienden hasta decenas de miles de años luz al norte y al sur del plano de la Galaxia y pasan justo por su centro.

    No ha sido un descubrimiento fácil: grandes cantidades de rayos gamma son producidas por la interacción entre los rayos cósmicos y el medio interestelar en toda nuestra Galaxia, un efecto que crea una especie de neblina galáctica de rayos gamma. Su y Finkbeiner tuvieron que modelar y sustraer esta neblina de las imágenes antes de poder revelar unas estructuras lineales alineadas con el centro galáctico, que interpretan como unos chorros que apuntan a una altísima actividad de Sagitario A* hace unos millones de años. Si se confirma la existencia de estos chorros con datos mejorados, en unos pocos años sabremos que el agujero negro del centro de la Vía Láctea puede despertarse de vez en cuando de su sueño profundo y entrar en el estado de un núcleo activo. Parece que, más que dormir, el monstruo en el centro de la Galaxia está meramente quedándose quieto, acechando cualquier nube de gas que se le acerque...

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