Los astrónomos de la Universidad de Leicester han registrado por primera vez la caída de materia en un agujero negro supermasivo a una velocidad igual al 30 por ciento de la velocidad de la luz. Esto indica que el plasma que gira alrededor del agujero no forma un disco de acreción plano, sino una estructura compleja de anillos caóticos. El artículo de científicos fue publicado en la revista Royal Astronomical Society.
PG211 + 143, a más de mil millones de años luz de distancia de la Tierra, es una galaxia Seyfert, es decir, una galaxia con un núcleo activo que libera una gran cantidad de energía. En el centro del núcleo hay un agujero negro supermasivo que se alimenta, alrededor del cual hay un disco de materia que gira rápidamente. Este disco emite una potente radiación electromagnética que supera el límite de Eddington, es decir, la fuerza de los campos emergentes en algunas zonas supera las fuerzas gravitacionales del agujero negro. El resultado son flujos de salida ultrarrápidos (ovnis) de plasma que alcanzan 0,2 veces la velocidad de la luz.
Los datos del Telescopio Espacial XMM-Newton y otros instrumentos han demostrado que el disco interno alrededor del agujero negro tiene una estructura compleja, lo que provoca que las eyecciones ultrarrápidas de diferentes regiones se desarrollen a diferentes velocidades. Estudios anteriores han sugerido que algunas de estas eyecciones pueden caer directamente en un agujero negro, desafiando la noción de un disco de acreción plano, en el que la materia gira lentamente en espiral hacia el horizonte de eventos.
Los cálculos muestran que los discos en núcleos galácticos activos se ven afectados por las fuerzas que surgen del efecto Lense-Thirring, que se observa cerca de cuerpos masivos en rotación. Aparecen aceleraciones adicionales, similares a la aceleración de Coriolis. Como resultado, el disco estalla en anillos separados de gas, que comienzan a moverse aleatoriamente. Estos anillos pueden chocar entre sí, como resultado, la materia en ellos pierde velocidad y cae en un agujero negro. En este caso, el momento angular residual, que caracteriza el movimiento de rotación, puede permitir que el gas forme un disco de menor radio.
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Los científicos analizaron los datos obtenidos con el telescopio espacial XMM-Newton y encontraron evidencia de una corriente de plasma de corta duración dirigida a un agujero negro a 0,3 veces la velocidad de la luz. Esto demuestra que los discos de acreción son capaces de dividirse.
Los astrónomos señalan que esta acumulación caótica evita que el agujero negro gire y le permite crecer rápidamente. Esto ayudaría a resolver el problema de los agujeros negros supermasivos en el Universo temprano, que, según una hipótesis, surgieron de grandes "embriones": agujeros negros formados directamente a partir de nubes gigantes de gas o del colapso de estrellas especialmente grandes. Los resultados de la investigación muestran que no son necesarios embriones tan masivos.
