Ya sea que se trate de un agujero negro de masa estelar, o un agujero negro supermasivo en el corazón de una galaxia, parece que consumen materia de la misma manera. Los investigadores han estudiado los discos de acreción alrededor de los agujeros negros estelares y supermasivos, y descubrieron que parecen emitir el mismo patrón de rayos X. Debido a su tamaño, la variedad supermasiva consume materia durante largos períodos. Al estudiar la variedad más pequeña, los investigadores pueden modelar lo que sucederá en escalas más grandes.
La investigación realizada por astrónomos del Reino Unido, publicada hoy en Nature (7 de diciembre de 2006) revela que los procesos que funcionan en los agujeros negros de todos los tamaños son los mismos y que los agujeros negros supermasivos son simplemente versiones ampliadas de pequeños agujeros negros galácticos.
Durante muchos años, los astrónomos han estado tratando de entender las similitudes entre los sistemas de agujeros negros galácticos de tamaño estelar y los agujeros negros supermasivos en los núcleos galácticos activos (AGN). En particular, varían fundamentalmente de la misma manera, pero quizás con escalas de tiempo características que se amplían en proporción a la masa del agujero negro. Si es así, propusieron los investigadores, podríamos determinar cómo debería comportarse AGN en escalas de tiempo cosmológicas al estudiar los sistemas galácticos más brillantes y mucho más rápidos.
El profesor Ian McHardy, de la Universidad de Southampton, dirige el equipo de investigación cuyos hallazgos se publican hoy (junto con los colegas Dr. Elmar Koerding, Dr. Christian Knigge, Profesor Rob Fender y Dr. Phil Uttley, que actualmente trabajan en la Universidad de Amsterdam). Sus observaciones se realizaron utilizando datos del Rossi X-ray Timing Explorer de la NASA y del Observatorio de rayos X XMM Newton.
El profesor McHardy comenta: “Al estudiar la forma en que varía la emisión de rayos X de los sistemas de agujeros negros, descubrimos que el proceso de acreción o 'alimentación', donde el agujero negro extrae material de su entorno, es el mismo en negro agujeros de todos los tamaños y ese AGN son simplemente agujeros negros galácticos ampliados. También descubrimos que la forma en que varía la emisión de rayos X está fuertemente correlacionada con el ancho de las líneas de emisión óptica de los sistemas de agujeros negros ”.
Y agrega: “Estas observaciones tienen implicaciones importantes para nuestra comprensión de los diferentes tipos de AGN, clasificadas por el ancho de sus líneas de emisión. Por lo tanto, las galaxias Seyfert de línea estrecha, que a menudo se discuten como inusuales, no son diferentes a otras AGN; simplemente tienen una proporción menor de masa a tasa de acreción ".
La investigación muestra que la escala de tiempo característica cambia linealmente con la masa del agujero negro, pero inversamente con la tasa de acreción (cuando se mide en relación con la tasa de acreción máxima posible). Este resultado significa que el proceso de acreción es el mismo en los agujeros negros de todos los tamaños. Al medir la escala de tiempo característica y la tasa de acreción, el equipo argumenta que esta relación simple puede ayudar a determinar las masas de agujeros negros donde otros métodos son muy difíciles, por ejemplo en AGN oscurecido o en los tan buscados agujeros negros de masa intermedia.
El profesor McHardy continúa: “La acumulación de materia en un agujero negro produce una fuerte emisión de rayos X desde muy cerca del agujero negro mismo. Por lo tanto, estudiar la forma en que la emisión de rayos X varía con el tiempo, conocidas como las curvas de luz de rayos X, proporciona una de las mejores formas de comprender el comportamiento de los agujeros negros.
Se sabe desde hace más de dos décadas que se pueden ver escalas de tiempo características en las curvas de rayos X de los sistemas de agujeros negros galácticos. Los plazos son cortos (
