La ESA cartografía por primera vez los alrededores de un agujero negro

Los investigadores de la Agencia Espacial Europea (ESA) han cartografiado, por primera vez, los alrededores de un agujero negro con el observatorio XMM-Newton, que lleva 20 años en órbita. El observatorio de rayos despegó el 10 de diciembre de 1999 con el objetivo de explorar las maravillas del universo. Desde entonces, el sistema ha ofrecido unos impresionantes resultados y, ahora, se puede saber cómo son las cercanías de los agujeros negros.

El material que cae dentro de un agujero negro emite rayos X al espacio y, ahora, por primera vez, X XMM-Newton ha utilizado los ecos de esta radiación para cartografiar el comportamiento dinámico y a los alrededores de los agujeros negros. La mayoría de los agujeros negros resultan demasiado pequeños en el cielo como para que podamos vislumbrar su entorno inmediato, aunque sí podemos explorar estos misteriosos objetos observando el comportamiento de la materia a medida que se acerca y cae en ellos.

Cuando el material se aproxima a un agujero negro, se calienta y emite rayos X que, por su parte, reverberan y provocan un eco al interactuar con el gas circundante. Estas regiones del espacio están fuertemente distorsionadas y deformadas debido a la naturaleza extrema y a la fortísima gravedad del agujero negro.

Los investigadores han utilizado XMM-Newton para hacer un seguimiento de estos ecos de luz y cartografiar los alrededores de un agujero negro en el núcleo de una galaxia activa. Esta galaxia constituye una de las fuentes de rayos X más variables del firmamento, al experimentar enormes y rápidas fluctuaciones en su brillo, de un factor de 50 en pocas horas.

El autor principal del estudio, William Alston, de la Universidad de Cambridge (Reino Unido), ha explicado que “todos sabemos cómo el eco de nuestra voz suena distinto cuando hablamos en un aula de cuando lo hacemos en el interior de una catedral; esto se debe a la geometría y a los materiales de las salas, que hacen que el sonido se comporte y rebote de forma diferente. De un modo parecido, podemos observar cómo se propagan los ecos de la radiación de rayos X en las proximidades de un agujero negro para inferir la geometría de una región y el estado de una acumulación de materia antes de que desaparezca en la singularidad. Sería como una especie de ecolocalización cósmica”.

Como la dinámica del gas que cae en el agujero negro está fuertemente asociada a las propiedades de este, Alston y sus colaboradores también pudieron determinar la masa y la rotación del agujero central de la galaxia observando las propiedades de la materia a medida que giraba hacia su interior. Aunque los científicos esperaban ver los ecos de la reverberación utilizados para cartografiar la geometría de la región, también se toparon con algo inesperado: la propia corona cambiaba de tamaño con muchísima rapidez, en cuestión de días. “A medida que la corona cambia de tamaño, también lo hace su eco luminoso, algo así como si el techo de la catedral subiera y bajara, e hiciera que variase el eco de nuestra voz”, ha añadido Alston.

Sobre XMM-Newton

Desde su lanzamiento, el XMM-Newton ha captado simultáneamente rayos X y luz visible y ultravioleta. También ha detectado más fuentes de rayos X que ningún satélite anterior y está contribuyendo a desvelar muchos misterios cósmicos, desde lo que ocurre en el interior y alrededor de los agujeros negros hasta la formación de las galaxias en el universo temprano.

El satélite ha duplicado su período operativo previsto de diez años. Debido a su enorme éxito científico y al buen estado del telescopio, la ESA ha ido ampliado su misión año tras año. “Técnicamente, es muy probable que pueda seguir funcionando hasta pasado el año 2030. Sigue existiendo un gran interés por realizar observaciones utilizando el telescopio espacial europeo y las solicitudes anuales de tiempo de observación superan hasta en siete veces el tiempo disponible. Este exceso de demanda es comparable al del telescopio espacial Hubble”, ha explicado la ESA.

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