9 de octubre de 2006

Determinan la naturaleza de chorros emitidos por agujeros negros

Imagen: NASA

Científicos de la NASA y de Italia han usado el telescopio espacial Swift para determinar, por primera vez, de qué están hechas las partículas emitidas en formas de chorros, por los agujeros negros. Los chorros de partículas emitidas por los agujeros negros, se observan en cuásares y otros objetos cósmicos. Tienen la particularidad de viajar casi a la velocidad de la luz. De acuerdo al equipo de científicos del Swift estos chorros parecen estar compuestos de protones y electrones, lo que resuelve un viejo misterio desde su descubrimiento, en la década de 1970.

Los chorros observados por el Swift contienen aproximadamente la masa del planeta Júpiter y como si este hubiera sido pulverizado y enviado al espacio intergaláctico.

Los chorros emitidos por los agujeros negros típicamente escapan a los confines de sus galaxias huéspedes y fluyen por cientos de miles de años luz. Esta es la manera primaria de la redistribución de la materia y la energía en el Universo. Estos chorros, son la pieza clave para entender la formación de las galaxias y con su estudio se comprenderá el origen de los rayos cósmicos de muy alta energía.

La científica Rita Sambruna, de la NASA, afirma que "los chorros de los agujeros negros son una de las grandes paradojas en Astronomía". También se pregunta "¿cómo es que estos agujeros negros son tan eficientes al jalar la materia y a la vez acelerarla hasta velocidades cercanas a la de la luz? Aún no sabemos cómo se forman estos chorros, pero ahora, al menos, tenemos una idea sólida de qué están hechos."

La composición de los chorros de los agujeros negros ha sido un debate candente durante algunas décadas, los científicos generalmente consideran que estos están formados de electrones y antimateria como los llamados positrones o una mezcla de electrones y protones. Recientemente, las teorías y las observaciones apuntan a esta última causa. El Swift ha dado pruebas que evidencian que estos chorros están compuestos de protones.

Muchos cuásares tienen chorros. Un cuasar es el núcleo de una galaxia brillante que está siendo impulsado por un súper-agujero negro que contiene la masa de millones a miles de billones de veces la del Sol, confinados en una región del tamaño del Sistema Solar. Los chorros, son habitualmente expulsados en sentidos opuestos y en forma perpendicular al disco de agregación que provee de material al agujero negro.

El equipo de Sumbrana, en cooperación con el Observatorio de Merate, en Italia, estudió un tipo de cuasar denominado blazar. Los blazares son cuásares que emiten sus chorros de partículas en nuestra dirección (hacia la Tierra) como si fuera el tambor de una pistola que nos apunta. Se estudiaron dos objetos de este tipo denominados 0212+735 y PKS 0537-286. Ambos a una distancia de 10 mil millones de años luz de nosotros.

Con anterioridad, otros telescopios no pudieron capturar, en detalle, los chorros de agujeros negros en longitudes de onda entre rayos X y rayos gamma, que corresponden a un rango de energía entre 10 kilo electrón-Voltios (KeV) y más. Sin embargo del telescopios si pudo hacerlo. El estudio mostró un pico en la detección de partículas de luz denominadas fotones a 10 KeV, con lo cual se descarto la presencia de pares de electrones-positrones. Se vio que la velocidad a la que se desplazaban era cercana a la de la luz (99,9%) y contenía una tremenda cantidad de partículas que, cálculos posteriores, determinaron que correspondía a la masa de Júpiter, pero pulverizada y enviada al espacio.

El telescopio Swift fue lanzado en noviembre del 2004, por la NASA, y el proyecto tiene participación de la Agencia Espacial Italiana, Reino Unidos y la Universidad del Estado de Pennsylvannia, en los EE.UU.

Este trabajo fue presentado en la reunión de la División de Astrofísica de Altas Energías de la Sociedad Americana de Astronomía AAS, en San Francisco, California, EE.UU.

Más información en:
http://www.nasa.gov/