Nuevas imágenes muestran cómo los agujeros negros producen chorros increíblemente brillantes de millones de años luz de largo que se pueden ver a grandes distancias cósmicas.
Las imágenes se obtuvieron mediante simulaciones por computadora y pueden ayudar a resolver el misterio de cómo se forman los chorros.
A pesar del nombre, los agujeros negros no siempre son negros. A medida que el agujero negro envuelve un objeto, el gas y el polvo que se arremolina a su alrededor calienta el material alrededor de los bordes a temperaturas abrasadoras. Este proceso crea rayos como balizas de partículas cargadas que viajan hacia afuera a una velocidad cercana a la de la luz, emitiendo una radiación que puede brillar más que una galaxia. “Son como rayos láser que perforan el universo y nos permiten ver agujeros negros, cuya radiación de lo contrario, sería demasiado oscuro para detectarlo”, dijo el astrofísico Alexander Chekhovskoy de la Universidad Northwestern en Evanston, Illinois.
Pero los complejos mecanismos detrás de estos chorros siguen siendo poco conocidos. Una posible comprensión del problema se deriva del hecho de que el material que rodea al agujero negro se convierte en plasma. Los físicos han sospechado durante mucho tiempo que los campos magnéticos sinuosos interactúan de alguna manera con el tejido curvo del espacio-tiempo alrededor del agujero negro giratorio, lo que hace que aparezcan chorros. Utilizando modelos informáticos muy detallados, Kyle Parfrey del Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt, Maryland, y su sus colegas pudieron modelar cómo las partículas cargadas cerca del borde de un agujero negro hacen que los campos magnéticos se retuerzan y giren. Los científicos utilizaron información de la teoría de la relatividad de Albert Einstein para modelar pares de estas partículas que vuelan en órbitas especiales. Estas órbitas están sintonizadas de modo que si una de las partículas dúo cae en un agujero negro,su pareja se moverá a una velocidad muy alta, empujándose a sí misma usando la energía robada del agujero negro.
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Cualquier objeto, incluso una bolsa de escombros, puede ser arrojado desde una nave espacial a una de estas órbitas, y esto le dará a la nave espacial una poderosa carga de energía, según Chekhovskoy, que no participó en el trabajo. Los nuevos métodos computacionales ayudarán a los investigadores a estudiar mejor las áreas de intensa corriente eléctrica cerca los bordes del agujero negro, que pueden estar asociados con los rayos X y los rayos gamma que se ven en los chorros. Luego, el equipo quiere modelar la generación de pares de partículas cargadas de manera más realista. Esto permitirá a los astrónomos predecir mejor las propiedades de los chorros, dijo Parfrey.
Los hallazgos también ayudarán a los científicos a interpretar los resultados de dos estudios, el telescopio Event Horizon y el telescopio GRAVITY, que actualmente están fotografiando la sombra proyectada sobre el material circundante por un agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea, dijo Parfrey.
