El estudio de los agujeros negros en la astrofísica ha crecido debido a las nuevas técnicas de observación que existen. Como parte de una investigación internacional, el doctor Roberto Galván Madrid, del Instituto de Radioastronomía y Astrofísica (Irya) de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), platicó sobre un fenómeno nunca antes visto relacionado con estos objetos del universo.
Se trató de un estudio cuyo objetivo fue observar las propiedades de un agujero negro supermasivo realizado con radiotelescopios, principalmente en el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA, por sus siglas en inglés) ubicado en Chile. Los resultados de esta investigación permitieron observar gas inesperadamente frío cayendo en dirección hacia este agujero negro ubicado a mil millones de años luz de la Tierra en la galaxia central del cúmulo de galaxias Abell 2597.
Se cree que los agujeros negros supermasivos se encuentran en el centro de las galaxias, “el agujero que estudiamos es incluso cientos de veces más masivo que el de nuestra galaxia. Está en el centro de una galaxia elíptica masiva”, agregó el doctor Galván Madrid.
Los cúmulos de galaxias presentan fenomenología muy estudiada en la longitud de ondas de rayos X, “se sabe que a escala del cúmulo completo existe una especie de nube que lo permea completamente con gas a millones de grados Kelvin. Una pregunta importante es ¿cómo existen los agujeros negros supermasivos en el centro de las galaxias si todo el gas a su alrededor está caliente y el gas caliente tiende a expandirse y salir del cúmulo? ¿Cómo llegó a ser tan masivo? La respuesta que se está ofreciendo es que no todo el material está tan caliente, sino que hay partes que se condensan a una fase de gas molecular frío a alrededor de 50 grados Kelvin”, explicó el especialista.
La información recabada en esta investigación reveló que a este agujero negro están cayendo varias nubes de gas, algunas un millón de veces más masivas que el Sol, en las que existen gases tan fríos que forman moléculas de monóxido de carbono que emiten radiación detectada por ALMA. “Esto agrega información importante de qué es lo que sabemos sobre los agujeros negros supermasivos en los centros de estos cúmulos, porque ahora conocemos que no solo existe una nube muy caliente permeando el cúmulo, sino que existe condensación de nubes frías y densas que también caen al agujero negro”, añadió el investigador mexicano.
Esto se logró al constreñir la distancia a la que estas nubes están del agujero negro, a lo que se obtuvo que no puede existir una distancia más grande que cien años luz del agujero negro. “Cuando estas nubes están más cerca del agujero se acomodan en una especie de disco que rota alrededor a escalas de aproximadamente un pársec. Creemos que las nubes que están cayendo son tragadas directamente o se asientan en el disco de acreción”, compartió.
Se cree que en el material caliente alrededor de los agujeros negros existen “burbujas ebullentes” que permiten la mezcla de materia y transporte de energía, lo que favorece la existencia localizada de condensaciones de gas frío. “Al radiar y al salir energía, el gas se condensa a una fase neutral en lugar de ionizada favoreciendo la formación de nubes moleculares. Esto será materia de debate en los próximos años”, explicó.
Este trabajo fue publicado en la revista Nature e incluyó la colaboración de investigadores de la Universidad de Yale, European Southern Observatory, Netherlands Institute for Radio Astronomy, Leiden Observatory, entre muchas otras instituciones del mundo, siendo el doctor Roberto Galván Madrid el único mexicano.
Los resultados plasmados en el artículo Cold, clumpy accretion onto an active supermassive black hole permitirán a los científicos entender y conocer el proceso de acreción de los agujeros negros en cúmulos de galaxias, además de ser evidencia observacional de la presencia de nubes de gas molecular frío cayendo en un agujero negro supermasivo.
Fuente: CONACYT.
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