Un agujero negro relativamente pequeño produce chorros tremendamente poderosos mientras crea una enorme burbuja de gas caliente. Pero la característica más inusual de este notable agujero negro no es su producción de energía, sino cómo Está emitiendo energía.
"La producción de energía es impresionante, pero es comparable con la luminosidad de rayos X de las llamadas fuentes de rayos X ultraluminosas", dijo Manfred Pakull, autor principal de un nuevo artículo publicado hoy en Nature. "La idea de que existen centrales eléctricas que generan la mayor parte de su energía en forma de chorros (energía cinética) y no como radiación (fotones) es bastante nueva".
Se sabe que los agujeros negros liberan una cantidad increíble de energía cuando tragan materia, y como Pakull le dijo a la revista Space, se pensaba que la mayor parte de la energía salía en forma de radiación, predominantemente rayos X. Pero este nuevo agujero negro que sopla gas, llamado S26, está demostrando que algunos agujeros negros pueden liberar al menos tanta energía, y tal vez mucha más, en forma de chorros colimados de partículas que se mueven rápidamente.
"Este agujero negro tiene solo unas pocas masas solares, pero es una versión en miniatura real de los quásares y las radiogalaxias más poderosas", dijo Pakull, "que contienen agujeros negros con masas de unos pocos millones de veces la del Sol".
Este objeto es un microquasar, que está formado por dos objetos: una enana blanca, una estrella de neutrones o un agujero negro, junto con una estrella compañera. Los rayos X son producidos por la materia que cae de un componente a otro, y pueden producir chorros de partículas de alta velocidad. Los chorros rápidos chocan contra el gas interestelar circundante, calentándolo y provocando una burbuja en expansión hecha de gas caliente y partículas ultrarrápidas que chocan a diferentes temperaturas.
De la docena de microcuásares que se han encontrado en la Vía Láctea, la mayoría de las burbujas son bastante pequeñas, de menos de 10 años luz de diámetro. Pero este tiene 1,000 años luz de ancho. Además, este microquasar es decenas de veces más poderoso que los vistos anteriormente.
Utilizando el Very Large Telescope de ESO y el telescopio de rayos X Chandra de la NASA, Pakull y su equipo pudieron observar las áreas donde los chorros chocan contra el gas interestelar alrededor del agujero negro, y vieron que la burbuja de gas caliente se está inflando a una velocidad de casi Un millón de kilómetros por hora.
Los chorros son igualmente impresionantes, de aproximadamente 300 parsecs de largo, y aunque se han visto chorros potentes de agujeros negros supermasivos, se pensó que eran menos frecuentes en la variedad microquasar más pequeña. Este nuevo descubrimiento puede hacer que los astrónomos observen más de cerca otros microcuásares.
"La longitud de los chorros en NGC 7793 es sorprendente, en comparación con el tamaño del agujero negro desde el que se lanzaron", dijo el coautor Robert Soria. "Si el agujero negro se redujera al tamaño de una pelota de fútbol, cada chorro se extendería desde la Tierra hasta más allá de la órbita de Plutón".
S26 se encuentra a 12 millones de años luz de distancia, en las afueras de la galaxia espiral NGC 7793. Por el tamaño y la velocidad de expansión de la burbuja, los astrónomos han descubierto que la actividad del avión debe haber estado en curso durante al menos 200,000 años.
Con toda esta increíble velocidad, tamaño y actividad, ¿qué proyectan Pakull y su equipo como el futuro de este microquasar?
"Sí, la velocidad de expansión (275 km / s) es bastante impresionante, pero disminuirá con el tiempo", dijo Pakull a la revista Space. "Si fuera mucho más bajo, digamos, 70 km / s, el gas conmocionado no emitiría tanta luz óptica (por ejemplo, la serie de hidrógeno Balmer) y no habríamos detectado la burbuja. El futuro del S26 depende de la evolución del microquasar central que emite los chorros. Espero que pueda estar activo por otros 100,000 a unos pocos millones de años ".
Pakull dijo que es interesante imaginar qué pasaría si el microqusar dejara de emitir los chorros de repente. "Entonces la burbuja no desaparecería repentinamente, sino que brillaría como antes por otros 100,000 años", dijo. "Se parecería a un remanente de supernova, aunque con un contenido de energía 100 veces mayor".
Pakull agregó que este nuevo hallazgo ayudará a los astrónomos a comprender la similitud entre los pequeños agujeros negros formados por estrellas explotadas y los agujeros negros supermasivos en los centros de las galaxias, y espera que este trabajo estimule un trabajo más teórico sobre cómo los agujeros negros producen energía.
Fuentes: ESO, intercambio de correos electrónicos con Manfred Pakull.
