23 de julio de 2008

El verdadero color de los discos de los agujeros negros

Imagen: M. Kishimoto/M. Schartmann

Una nueva técnica de observación revela el comportamiento espectral de los discos de acreción alrededor de los agujeros negros en los cuásares. Un equipo internacional de astrónomos, dirigido por Makoto Kishimoto del Instituto Max Planck de Radioastronomía (MPIfR) en Bonn, Alemania, encontró una forma inteligente de obtener observaciones para contornear problemas causados por el polvo del ambiente del núcleo.

Las regiones centrales de las galaxias activas, se piensa que son alimentadas por agujeros negros supermasivos que absorben gas de su entorno. Un ingrediente importante del llamado "modelo estándar" de los núcleos activos de galaxias o AGN es un gran disco de acreción que se cree es la fuente de la mayor parte de la radiación del AGN. Hasta hace poco, la presencia de tales discos de acreción era sólo una suposición teórica.

Los científicos pudieron eliminar la influencia de la contaminación por el polvo observando la emisión polarizada directamente de la región central del AGN. Por lo tanto, pudieron mostrar que el espectro de la fuente central es tan azul como se esperaba por la teoría, verificando una predicción de larga data sobre la intensidad luminosa de la radiación emitida por estos discos de acreción. Los resultados se publican en la edición de esta semana de la revista "Nature".

Los cuásares son los núcleos brillantes de las galaxias distantes, en cuyos corazones se encuentran agujeros negros supermasivos que pueden generar energía suficiente para superar al Sol en un billón de veces. Estas poderosas fuentes de energía son alimentadas por gas interestelar, que se piensa es aspirado por el agujero del "disco de acreción" que lo rodea.

Tales agujeros negros y sus discos de acreción se piensa que están en un ambiente desordenado, rodeado por muchas nubes de polvo. Esto ha confundido a los astrónomos que trataron de estudiar el espectro de las vecindades del agujero negro - la fuerte emisión de estas nubes contamina mal sus preciosos espectro. "Los astrónomos estaban desconcertados por el hecho que la mayoría de los modelos de estos discos estudiados exhaustivamente no podían ser comparados con algunas de las observaciones, en particular, con el hecho que estos discos no aparecían azules, como debería ser", explica Makoto Kishimoto del MPIfR. Sin embargo, un equipo internacional de astrónomos, dirigido por Kishimoto, encontró una forma inteligente de evitarlo. Dado que la luz del disco está dispersa en las proximidades del disco y, por tanto, aparece polarizado, podrían utilizar luz polarizada para separar el disco de las nubes de polvo que lo rodean.

Para sus observaciones en el infrarrojo, utilizaron filtros polarizadores en algunos de los más grandes telescopios de la Tierra - uno de los telescopios VLT de 8,2 m, en el Observatorio de Paranal de ESO, en Chile, así como el telescopio infrarrojo del Reino Unido (UKIRT), en Mauna Kea, Hawai. Esto les permitió restar las emisiones de polvo caliente de fuera del disco de acreción y así pudieron demostrar que el espectro del disco es tan azul como se predecía.

El Dr. Robert Antonucci, investigador de la Universidad de California, en Santa Bárbara, dice: "Nuestra comprensión de los procesos físicos en el disco sigue siendo bastante pobre, pero ahora, al menos, tenemos la certeza de la situación general." El comportamiento de disco encontrado en este trabajo se espera tenga su origen en la región ultraperiférica del disco, donde hay importantes cuestiones aún sin respuesta: cómo y dónde termina el disco y cómo el material está siendo suministrado al disco. "En un futuro cercano, nuestro nuevo método pionero provea en la manera pionera de abordar estas cuestiones", dice Makoto Kishimoto.

(jg) (mg)

Más información en:
http://www.mpifr-bonn.mpg.de/