Los agujeros negros no están vivos, pero resulta que tienen un corazón que late, si consumen grandes cantidades de gas. Una nueva investigación ha descubierto cómo funciona este corazón.
cuando agujeros negros Los agujeros negros existen en un sistema binario (compartiendo órbita con otra estrella) y pueden extraer gas de una compañera estelar. Cuando esto sucede, el gas se comprime y se calienta a temperaturas increíblemente altas, emitiendo grandes cantidades de radiación de rayos X en el proceso. Mediante este proceso, los astrónomos identificaron por primera vez agujeros negros en el famoso caso Constelación de Cisne X-1una de las fuentes de rayos X más brillantes de nuestro cielo.
En medio de este fermento voraz, que puede continuar durante miles o incluso millones de años, a veces puede ocurrir una explosión masiva. Esto es un encendido repentino. rayos x El resultado del rápido consumo de una gran cantidad de materiales a la vez.
Los astrónomos han estudiado muchas de estas llamaradas a lo largo de los años, pero las observaciones detalladas de estas llamaradas a veces han revelado un comportamiento extraño. Además del brote general, hay un poco de variabilidad, que es un pulso regular de actividad incorporado al evento del brote. Los astrónomos llaman a estos pulsos llamaradas de latidos del corazón, porque su comportamiento se asemeja a la señal del electrocardiograma de un latido del corazón humano con un aumento lento, una caída rápida y luego regresa a la normalidad.
Relacionado con: ¿Cuál es el agujero negro más grande del universo?
Un equipo de astrónomos del Laboratorio Clave de Astrofísica de Partículas de la Academia China de Ciencias en Beijing estudió el último latido del corazón y describió el proceso que puede alimentarlo en un artículo de investigación. Ha sido publicado en la base de datos preimpresa arXiv.Han enviado su trabajo para su publicación en The Astrophysical Journal.
El resplandor que estudiaron se originó en IGR J17091-3624, un agujero negro ubicado a 28.000 años luz de la Tierra. Utilizando datos de rayos X tomados con el Explorador de composición interior de estrellas de neutrones (NICER) y el Conjunto de telescopios espectroscópicos nucleares (NuSTAR) en 2022, el equipo encontró evidencia clara de una señal similar a un latido del corazón en el resplandor. Al estudiar las características detalladas de los latidos del corazón, concluyeron que este tipo de pulsos se deben a interacciones e inestabilidades dentro de la materia que rodea al agujero negro.
Cuando la materia cae en un agujero negro, no sólo se comprime, sino que forma un disco delgado que gira rápidamente. El borde interior de este disco se inclina hacia abajo, hacia el horizonte de sucesos del agujero negro, mientras que el resto del disco brilla con radiación de rayos X. Esto crea una situación altamente inestable en la que la radiación del disco compite con la fuerza gravitacional del agujero negro.
Para producir un latido, el disco se desintegra temporalmente, perdiendo su cohesión y enviando una gran masa de material al agujero negro. Esto libera una gran cantidad de radiación, que inicia los latidos del corazón. Luego, la radiación calienta el gas, evitando temporalmente que caiga. Luego, el gas se estabiliza antes de que se repita el proceso, allanando el camino para otro latido.
Estas señales de latidos del corazón son increíblemente raras (solo dos agujeros negros de cientos de agujeros negros conocidos las han mostrado), pero los investigadores esperan estudiar más, ya que ofrecen información valiosa sobre las relaciones entre los agujeros negros y sus entornos.
