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Ciencia y Espacio

Astrónomos descubren agujero negro que dispara chorros y se mueve como un trompo

Por Ashley Strickland

(CNN) — De acuerdo con un nuevo estudio, cerca de 8.000 años luz de distancia de la Tierra, los astrónomos han descubierto un agujero negro que sigue moviendo rápidamente chorros de nubes de plasma hacia el espacio.

El agujero negro, conocido como V404 Cygni, no se comporta como los demás. Los chorros se disparan, posiblemente, en cuestión de minutos entre sí y en todas las direcciones. Y mientras los investigadores admiten que los agujeros negros son algunos de los objetos más extremos del universo, este es diferente.

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“Este es uno de los sistemas de agujeros negros más extraordinarios que he conocido”, dijo el autor del estudio, James Miller-Jones, en un comunicado. Miller-Jones también es profesor asociado en el Centro Internacional para la Investigación de Radioastronomía de la Universidad Curtin.

El estudio fue publicado este lunes en la revista Nature.

“Como muchos agujeros negros, se está alimentando de una estrella cercana, alejando el gas de la estrella y formando un disco de material que rodea el agujero negro y las espirales hacia él bajo la gravedad”, dijo. “Lo que es diferente en V404 Cygni es que creemos que el disco de material y el agujero negro están desalineados. Esto parece estar causando que la parte interior del disco se tambalee como un trompo y dispare los chorros en diferentes direcciones a medida que cambia de orientación”.

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El agujero negro se descubrió por primera vez en 1989 porque lanzó chorros y radiación. Los estallidos previos asociados con este agujero negro se observaron en 1938 y 1956 y se encontraron en placas fotográficas de archivo.

V404 Cygni llamó la atención de los astrónomos de todo el mundo cuando desató otro estallido brillante que duró dos semanas en 2015. Telescopios de todos lados estuvieron apuntados hacia el evento, lo que dio lugar a una gran cantidad de datos de observación.

Normalmente, los chorros salen disparados desde los polos de los agujeros negros. Estos se dispararon en diferentes direcciones a diferentes velocidades durante un par de horas.

El agujero negro en sí mismo está girando y el tirón gravitacional es tan fuerte que, en realidad, está tirando del espacio cercano y el tiempo con él. Esto se llama “marco de arrastre”.

El material en los chorros se expulsa del disco de acreción giratorio del agujero negro. El disco se forma cuando el material de una estrella cercana se derrama en un círculo alrededor del agujero negro.

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Para la escala, el agujero negro es nueve veces más masivo que nuestro sol y el disco del V404 Cygni tiene 10 millones de kilómetros de diámetro. Los chorros disparan material al 60% de la velocidad de la luz.

Debido a que el eje de giro del agujero negro está desalineado, el arrastre del cuadro también deforma parte del disco, lo que provoca un tambaleo intenso que es responsable de que los chorros se disparen en diferentes direcciones.

“Este es el único mecanismo en el que podemos pensar que puede explicar la rápida precesión que vemos en V404 Cygni”, dijo Miller-Jones. “Se puede pensar en ello como el bamboleo de un trompo cuando disminuye la velocidad, solo que en este caso, el bamboleo es causado por la teoría general de la relatividad de Einstein”.

Los investigadores tuvieron que usar una técnica diferente para capturar lo que estaba sucediendo en el agujero negro. Normalmente, utilizan exposiciones largas.

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“Estos chorros estaban cambiando tan rápido que en una imagen de cuatro horas solo vimos una imagen borrosa”, dijo Alex Tetarenko en un comunicado, otro de los autores del estudio y miembro del Observatorio de Asia Oriental.

En cambio, se combinaron exposiciones individuales de 70 segundos para hacer una película de la acción que presenciaron los astrónomos.

“Nos sorprendió lo que vimos en este sistema: fue completamente inesperado”, dijo Greg Sivakoff en un comunicado, autor del estudio y profesor asociado en el departamento de física de la Universidad de Alberta. “Encontrar este evento astronómico primero ha profundizado nuestra comprensión de cómo pueden funcionar los agujeros negros y la formación de galaxias. Nos dice un poco más sobre la gran pregunta: ‘¿Cómo llegamos aquí?'”.