Hemos escrito más de una vez sobre la capacidad de los agujeros negros para absorber casi cualquier materia del universo. Sin embargo, recientemente, la ciencia ha podido descubrir todo un arsenal de otras características diversas de estos objetos. Resulta que no solo son capaces de moverse casi a la velocidad de la luz y mostrar signos de verdaderos maníacos espaciales, destruyendo y devorando todo a su paso, sino que también demuestran un comportamiento significativamente más flexible de lo que estamos acostumbrados a esperar de ellos. Hoy hablaremos de qué más son capaces estos objetos.
Girar muy rápido
Los científicos son los primeros en medir con precisión la velocidad de rotación de un agujero negro supermasivo. Es asombroso: el 84 por ciento de la velocidad de la luz.
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El agujero negro de la galaxia NGC 1365, ubicado a 60 millones de años luz de distancia, sorprendió a los investigadores con sus características. Su diámetro es de 3,2 millones de kilómetros y su masa es aproximadamente igual a varios millones de masas solares.
A medida que gira, literalmente dobla no solo el espacio, sino también el tiempo detrás de él, creando un torbellino de rayos X, gas y polvo que caen en sus entrañas. Es muy probable que toda esta materia caiga en el agujero negro desde una dirección, lo que, según los científicos, le da una velocidad de rotación tan increíble.
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Unirse en grupos
Las galaxias más grandes descubiertas por los astrónomos están literalmente sembradas con agujeros negros supermasivos. Son tan grandes que los científicos dudan de que las estrellas individuales fueran sus progenitores. Los científicos han sospechado durante mucho tiempo que los agujeros negros supermasivos podrían nacer en densos cúmulos de estrellas formados por grupos de binarios moribundos o grupos de agujeros negros más compactos que se fusionan con el tiempo para formar verdaderas supergigantes.
Curiosamente, la suposición finalmente ha encontrado una confirmación real. El análisis de rayos X del centro de la Vía Láctea mostró que en el mismo centro de nuestra galaxia hay una región muy densa en la que puede haber hasta 12 agujeros negros orbitando el agujero negro central principal de la Vía Láctea, Sagitario A *.
Además, el análisis mostró que se pueden encontrar un total de hasta 20.000 agujeros negros en la región central de nuestra galaxia.
Lanzar materia del tamaño de Júpiter (a veces en nuestra dirección)
Los cálculos teóricos y las simulaciones por computadora sugieren que cerca del agujero negro central de nuestra galaxia, Sagitario A *, puede haber una estrella muy masiva, que cada 10 mil años se acerca al agujero muy cerca, por lo que este último extrae materia estelar de él, formando una larga corriente de materia incandescente. Parte de esta materia es devorada por el propio agujero, mientras que la otra es arrojada al espacio. Sin embargo, parte de esta materia permanece a una distancia suficientemente distante del agujero y es capaz de fusionarse en una bola del tamaño de un planeta. Pero lo más interesante ni siquiera es eso.
Estos clubes de materia, en algunos casos del tamaño de nuestro Neptuno, y a veces tan grandes como Júpiter, son lanzados al espacio galáctico a una velocidad de 3,2 a 32,2 millones de kilómetros por hora. Según los cálculos de los investigadores, como resultado de los eventos de destrucción por marea de la estrella, alrededor de 100 millones de estos cuerpos serán arrojados al espacio. Y, quizás, algunos de ellos se dirijan en nuestra dirección.
Ocultar el pasado galáctico
El complejo de radiotelescopios Atacama Large Millimeter-Wave Antenna Array (ALMA) permitió a los científicos buscar por primera vez el núcleo de un agujero negro, una colección de polvo y gas que orbita la "boca" de un monstruo galáctico y que parece una rosquilla.
El objeto de estudio se encuentra a 47 millones de años luz de distancia en la constelación de Cetus. Gracias al asombroso poder y sensibilidad de ALMA, los científicos incluso han calculado su ancho. Tiene unos 20 años luz. Al observar los toros de los agujeros negros, los investigadores pueden aprender más sobre el pasado de las galaxias. Por ejemplo, una forma de toro asimétrica puede indicar que una galaxia podría fusionarse con otra galaxia en un cierto período de su historia en el pasado.
Absorbe la materia a una velocidad increíble
A mil millones de años luz de distancia, en la dirección de la constelación de Coma de Berenice, se encuentra una galaxia muy brillante PG211 + 143. La galaxia debe su brillo al agujero negro central, que absorbe materia del espacio exterior a una increíble velocidad de 100.000 kilómetros por segundo.
Los investigadores encontraron que la emisión de rayos X de esta galaxia exhibe un corrimiento al rojo significativo, que puede explicarse por el movimiento de la materia en esta galaxia directamente hacia el agujero negro supermasivo central a una tremenda velocidad de alrededor del 30 por ciento de la velocidad de la luz. Este gas apenas gira alrededor del agujero negro, pero se mueve directamente a su centro en línea recta, estando increíblemente cerca del centro del agujero negro a una distancia de solo 20 veces el tamaño de un agujero negro.
Vagar por el espacio
Los astrónomos han asumido durante mucho tiempo que los agujeros negros a veces pueden ser arrojados fuera de sus galaxias. Y resultó que una evidencia muy fuerte de esta suposición se encuentra a unos 8 mil millones de años luz de nosotros. Es el quásar 3C 186, que tiene una masa de mil millones de solares.
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Los científicos han descubierto que el quásar se esfuerza a toda máquina por abandonar su cúmulo de galaxias nativo. Según los cálculos de los investigadores, la nube de gas del quásar es arrastrada a una velocidad de 7,6 millones de kilómetros por hora. A tal velocidad, por ejemplo, será posible llegar a la Luna desde la Tierra en solo 3 minutos.
Los astrónomos creen que la razón de este "escape" son las ondas gravitacionales, producto de la fusión de dos agujeros negros supermasivos. Como resultado de esta fusión, crearon una poderosa onda de choque, comparable en fuerza a la explosión simultánea de 100 millones de supernovas, que literalmente empujó al quásar fuera de su lugar "de origen".
Robar a parientes más grandes
Por el momento, los astrónomos no solo han confirmado cinco eventos de fusiones de agujeros negros y las ondas gravitacionales producidas por ellos, sino que también han identificado uno de ellos que se destaca en el contexto general. Estamos hablando de la fusión de dos agujeros negros, cuya masa, según las previsiones, debería haber sido de 10-15 solares. De hecho, resultó que la masa de ambos agujeros negros supera las 20 masas solares.
Después de analizar los datos recopilados, los científicos llegaron a la conclusión de que ambos agujeros negros aumentaron de peso debido al hecho de que robaron "comida" de un agujero negro mucho más grande, que también se encuentra en las proximidades del centro galáctico.
Antes de convertirse en agujeros negros, estos ladrones eran dos estrellas masivas. En el transcurso de la evolución estelar, colapsaron en agujeros negros y comenzaron a ser atraídos por el centro galáctico, donde ya existía un agujero negro supermasivo, absorbiendo el gas y el polvo que lo rodeaban. Las dos "migajas" lograron robar parte de la materia del agujero negro central y ganaron casi tres veces la masa de su tamaño original antes de fusionarse entre sí.
Usa campos magnéticos para la comida
Según los astrónomos, uno de los principales factores que determinan la masa de un agujero negro puede ser su campo magnético. Mientras exploraban la galaxia Cygnus A, ubicada a 600 millones de años luz de distancia, los científicos descubrieron un campo magnético muy fuerte en su centro galáctico.
Un análisis más detallado mostró que el agujero negro Cygnus A es muy activo. Los científicos creen que es la fuente extragaláctica de emisión de radio más poderosa en su constelación, que se crea como resultado de la absorción de la materia circundante por un agujero. Y en este caso, dicen los investigadores, su campo magnético toma parte activa, lo que atrae materia al toro del agujero negro, y luego a sus profundidades.
Según los astrónomos, la diferencia entre galaxias activas como Cygnus A y galaxias inactivas como nuestra Vía Láctea radica en la presencia y ausencia de un campo magnético.
Ocultar en pequeñas galaxias
Solo hay 100 millones de estrellas en la galaxia Fornax UCD3 en la constelación de Fornax. Esta es una miga real en comparación con la misma Vía Láctea, en la que presumiblemente se pueden ubicar cientos de miles de millones de estrellas. El radio de la galaxia Fornax UCD3 es de solo unos 300 años luz. A pesar de su diminuto tamaño, la "enana ultracompacta" UCD3 es una de las galaxias más densas del universo.
En su centro hay un agujero negro supermasivo con 3-5 millones de masas solares. Es casi tan pesado como el agujero negro Sagitario A * en el centro de nuestra Vía Láctea, que tiene unos 150.000 años luz de diámetro.
El descubrimiento del agujero negro UCD3 resultó ser solo el cuarto caso del descubrimiento de agujeros negros supermasivos dentro de galaxias ultracompactas. Los astrónomos estiman que el agujero representa el 4 por ciento de la masa total de la galaxia. Como regla general, en cualquier otro caso, esta participación es solo del 0,3 por ciento.
Los científicos sospechan que antes la galaxia UCD3 era aún más grande, pero la proximidad con una galaxia más grande privó a Fornax UCD3 de una gran cantidad de sus estrellas, convirtiéndola en una enana.
Come nuestro sol en dos días
Los astrónomos han descubierto un agujero negro notablemente voraz que nació hace unos 12 mil millones de años. El cuásar descubierto absorbe una masa equivalente a un solar cada dos días. Debido a este apetito, el agujero negro crece tan rápido que su radiación es miles de veces más brillante que la de toda una galaxia. La misma radiación se produce debido al calentamiento de la materia y los gases que absorbe.
Los científicos aún no han descubierto cómo el agujero negro de los "tiempos oscuros" ganó su masa tan rápidamente, pero son muy conscientes de su potencial.
Si este monstruo estuviera en el centro de nuestra Vía Láctea, entonces su brillo sería 10 veces mayor que el brillo de la luna llena en el cielo. El objeto sería tan brillante que eclipsaría la luz de más estrellas en el cielo y también nos mataría a todos con sus rayos X.
Nikolay Khizhnyak
