Un desfase activa las Estrellas de la Muerte cósmicas

Un desfase entre luz de rayos X y visible se produce al desatarse los chorros de energía ultrapoderosos que se disparan cerca de los agujeros negros, al estilo de la Estrella de la Muerte de Star Wars.

Un equipo de científicos liderado por la Universidad de Southampton se ha acercado un paso más a la comprensión de estos misteriosos fenómenos cósmicos, conocidos como chorros relativistas, al medir con qué rapidez se ‘encienden’ y comienzan a brillar intensamente una vez que son lanzados.

Dirigido por Poshak Gandhi, su trabajo muestra cómo utilizaron observaciones precisas de múltiples longitudes de onda de un sistema binario llamado V404 Cygni, que consiste en una estrella y un agujero negro que orbitan estrechamente entre sí, con el agujero negro alimentándose de la materia de la estrella que cae a través del disco, para arrojar luz sobre este fenómeno tan debatido.

V404 Cygni se encuentra a unos 7.800 años luz de distancia en la constelación de Cygnus, y pesa casi nueve soles juntos. Gandhi y sus colaboradores capturaron los datos en junio de 2015, cuando se observó a V404 Cygni irradiando uno de los brotes más brillantes de luz de un agujero negro jamás visto, lo suficientemente brillante como para ser visible para telescopios pequeños utilizados por astrónomos aficionados y lo suficientemente enérgico para desgarrar un planeta parecido a la Tierra si se enfoca adecuadamente.

Usando telescopios en la Tierra y en el espacio observando exactamente al mismo tiempo, capturaron un retraso de 0.1 segundos entre las bengalas de rayos X emitidas desde cerca del agujero negro, donde se forma el chorro, y la apariencia de la luz visible parpadea, marcando el momento cuando el plasma acelerado del chorro comienza a brillar.

Este retraso de “parpadeo” se calculó para representar una distancia máxima de 30.000 kilómetros, imposible de resolver a la distancia del V404 con cualquier telescopio actual.

Gandhi, de la Universidad de Southampton, dijo en un comunicado: “Los científicos han estado observando los chorros durante décadas, pero están lejos de comprender cómo la naturaleza crea estas estructuras alucinantemente vastas y enérgicas.

“Ahora, por primera vez, hemos capturado el retraso de tiempo entre la aparición de rayos X y la aparición de luz óptica en un agujero negro de masa estelar en el momento en que se activa el plasma de chorro. Esto pone fin a la controversia sobre la origen de los flashes ópticos, y también nos da una distancia crítica sobre la cual el plasma del chorro debe haber sido fuertemente acelerado a velocidades cercanas a la de la luz “.

DONDE SU UNEN LOS RAYOS DE LA ESTRELLA DE LA MUERTE

En términos de La Guerra de las Galaxias, la medición clave de este estudio puede compararse con la medición de la distancia entre la superficie de la Estrella de la Muerte, donde múltiples rayos de luz se disparan y el punto donde convergen en un solo rayo brillante.

Pero la física de los chorros de agujeros negros no tiene nada que ver con los láseres o los cristales ficticios de Kyber que alimentan a la Estrella de la Muerte. La naturaleza ha encontrado otras formas de impulsar los chorros“, dijo Gandhi. “La gravedad y los campos magnéticos juegan los papeles clave aquí, y este es el mecanismo que estamos tratando de desentrañar”.

El estudio también crea un vínculo entre el V404 Cygni y los agujeros negros supermasivos, que se encuentran en el centro de las galaxias masivas y que pesan miles de millones de veces más que los agujeros negros de masa estelar. Una física de chorro similar puede aplicarse a todos los agujeros negros.

Gandhi dijo: “Este es un descubrimiento emocionante e importante que puede retroalimentarse en la teoría sobre los chorros relativistas y contribuye a nuestra comprensión cada vez mayor de los agujeros negros”.

La emisión de rayos X, que representa el disco de acreción ‘alimentando’ al chorro en su base, fue capturado desde la órbita terrestre por el telescopio NuSTAR de la NASA, mientras que el momento en que el chorro se hizo visible fue capturado por la cámara de alta velocidad ULTRACAM en el Telescopio William Herschel en La Palma, Islas Canarias.