21 de septiembre de 2020

Rayos X cósmicos revelan la firma del agujero negro de masa estelar

Rayos X cósmicos revelan la firma del agujero negro de masa estelar
Rayos X cósmicos revelan la firma del agujero negro de masa estelar - ESO/L. CALÇADA/M.KORNMESSER

MADRID, 21 Sep. (EUROPA PRESS) -

Firmas de horizontes de sucesos de agujeros negros de masa estelar los distinguen inequívocamente de las estrellas de neutrones, comparables en masa y tamaño, pero confinados en una superficie dura.

El hallazgo, aceptado para publicación en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, corresponde a un equipo internacional liderado por el Instituto Tata de Investigaciones Fundamentales, en la India.

Un agujero negro es un objeto cósmico exótico sin una superficie dura predicha por la teoría de la relatividad general de Einstein. Aunque no tiene superficie, está confinado dentro de un límite invisible, llamado horizonte de sucesos, del cual nada, ni siquiera la luz, puede escapar. La prueba definitiva de la existencia de tales objetos es un santo grial de la física y la astronomía modernas.

Hasta ahora, sólo se ha obtenido una imagen de un agujero negro supermasivo, con una masa de más de 6.000 millones de veces la masa del Sol, utilizando la radiación circundante en longitudes de onda de radio. Pero los agujeros negros de masa estelar, con masas de unas diez veces la masa del Sol, deberían doblar el espacio-tiempo a su alrededor al menos diez mil billones de veces más de lo que lo hace un agujero negro supermasivo.

Por tanto, estos agujeros negros más pequeños son indispensables para sondear algunos aspectos extremos de la naturaleza. Cuando estos agujeros negros más pequeños se fusionan entre sí, podrían inferirse a partir de ondas gravitacionales. Tales ondas son eventos transitorios, que duran una fracción de segundo y es de inmenso interés tener una prueba definitiva de la existencia de un agujero negro estable de masa estelar, que brilla principalmente en rayos X al devorar material de una estrella compañera.

Una estrella de neutrones, el objeto más denso conocido en el universo con una superficie dura, también puede brillar en rayos X al acumular materia de una estrella compañera de una manera similar.

Para probar la existencia de agujeros negros de masa estelar, es necesario distinguirlos de tales estrellas de neutrones. Los autores de la nueva investigación han hecho exactamente eso.

Utilizando los datos de rayos X de archivo del satélite astronómico Rossi X-Ray Timing Explorer, ahora fuera de servicio, han identificado el efecto de la falta de superficie dura en la emisión de rayos X observada y, por lo tanto, han encontrado una firma extremadamente fuerte de acreción agujeros negros de masa estelar en acreción.