17 de septiembre de 2008

XMM-Newton descubre un agujero negro supermasivo bien afinado

Imagen: A. Simonnet, Sonoma SU (M. Gierlinski)

El telescopio espacial de rayos X de la Agencia Espacial Europea, XMM-Newton, ha descubierto una señal periódica, bien afinada, de un agujero negro supermasivo alojado en el centro de una galaxia, finalizando con una larga búsqueda de tal objeto. El descubrimiento provee a los científicos de una imagen más nítida sobre los procesos de crecimiento de agujeros negros y una herramienta excelente para estudiar los núcleos galácticos activos (AGN).

Estas señales periódicas que provienen del agujero negro son emitidas en rayos X, que son bloqueados por la atmósfera de la Tierra. Entonces, el equipo usó datos provenientes del Observatorio orbital de rayos X de la ESA, XMM-Newton, para hacer el descubrimiento.

El agujero negro supermasivo, cuyas señales fueron captadas casualmente por el XMM-Newton, se encuentra en el centro de una galaxia que lleva por nombre RE J1034+396. El agujero negro, en sí mismo, se estima que es un millón de veces más masivo que el Sol.

En teoría, a medida que la materia es aspirada por el agujero negro, se calienta y emite rayos X. La emisión de estos rayos puede, entonces, ser modulada en cierta frecuencia, a medida que la materia bambolea alrededor del agujero negro, y esta frecuencia es detectada como una señal periódica. A partir de la frecuencia de la señal, es posible estimar el tamaño del agujero negro en sí mismo. Estas señales periódicas son observadas extensamente en agujeros negros de masa inferior, del orden de decenas de masas solares, en nuestra galaxia.

Los científicos han sospechado que los procesos físicos subyacentes en los mecanismos de acreción de los agujeros negros, son los mismos, independientemente de su tamaño. Esto significa que tales señales periódicas también deberían ser emitidas por agujeros negros supermasivos, ubicados en los centros galácticos, también llamados núcleos galácticos activos o AGN. Pero hasta ahora, no se sabía de ningún agujero negro supermasivo mostrando una tal señal periódica.

Los instrumentos sensibles del XMM-Newton ahora han mostrado que el agujero negro, en el centro de RE J1034+396, exhibe una señal periódica (llamada oscilación cuasi periódica), una vez por hora.

El hallazgo confirma que los procesos físicos fundamentales, detrás de los mecanismos de acreción de los agujeros negros, son los mismos, dándoles un nuevo y poderoso instrumento para estudiar los AGN.

"Con la observación de estas señales bien afinadas, sabemos seguro que un aumento, de incluso un millón de veces, en la masa del agujero negro, no parece cambiar el proceso básico por el cual el gas es tironeado hacia él", dijo el Dr Marek Gierli?ski de la Universidad de Durham, autor del trabajo en el que se relatan dichas conclusiones.

"Este tan anhelado descubrimiento, ha sido posible gracias a los instrumentos sumamente sensibles del XMM-Newton. Estamos emocionados porque la misión ha hecho una contribución fundamental a nuestra comprensión de estos sistemas complejos", dijo Norbert Schartel, Científico del Proyecto XMM-Newton de la ESA.

Ahora la búsqueda se basa en averiguar por qué algunos agujeros negros muestran este comportamiento y otros, no, y aprender más sobre cómo se comporta la materia justo antes de caer al agujero negro.

Los hallazgos aparecen en 'A ~1h X-ray periodicity in an active galaxy RE J1034+396' por M. Gierli?ski, M. Middleton1, M. Ward y C. Done, publicado en la edición del 17 de setiembre de 2008 de la revista Nature.

(dg) (mg)

Más información en:
http://www.esa.int/