Astrónomos captan un agujero negro lanzando al espacio material a velocidades “superlumínicas”

Crédito de la imagen: Observatorio rayos X: NASA / CXC / Université de Paris / M. Espinasse y col .; Óptico / IR: PanSTARRS

Este brote fue capturado gracias al Observatorio de rayos X Chandra de la NASA.
El agujero negro y su estrella compañera forman el sistema llamado MAXI J1820 + 070, ubicado en nuestra galaxia, la Vía Láctea, a unos 10.000 años luz de la Tierra. 
El agujero negro en MAXI J1820 + 070 tiene una masa aproximadamente 8 veces mayor que la del Sol, por lo que es un "agujero negro de masa estelar", formado por el colapso de una estrella masiva. Mientras que los agujeros negros supermasivos, que suelen estar en el centro de la galaxias, contienen millones o miles de millones de veces la masa del Sol.

La estrella compañera que orbita el agujero negro tiene aproximadamente la mitad de la masa del Sol. La fuerte gravedad del agujero negro roba el material de la estrella hacia un disco que rodea al agujero negro y que está tan cargado de energía que emite rayos X.

Lo que vemos no es el núcleo del agujero negro, es su entorno, el material que lo orbita formando el disco y los eventos que ocurren debido a los efectos de la fuerte gravedad. Si bien parte del gas caliente del disco cruzará el "horizonte de eventos" (el punto de no retorno) y caerá en el agujero negro, parte de él se expulsa del agujero negro en un par de haces cortos de material, o chorros. Estos chorros apuntan en direcciones opuestas, lanzados desde fuera del horizonte de eventos a lo largo de líneas de campo magnético. El nuevo metraje del comportamiento de este agujero negro se basa en cuatro observaciones obtenidas con Chandra en noviembre de 2018 y febrero, mayo y junio de 2019, y se informa en un documento dirigido por Mathilde Espinasse de la Universidad de París.

El panel principal del gráfico que vemos es una gran imagen óptica e infrarroja de la galaxia de la Vía Láctea desde el telescopio óptico PanSTARRS en Hawai, con la ubicación de MAXI J1820 + 070 sobre el plano de la galaxia marcado por una cruz. El recuadro muestra una película que recorre las cuatro observaciones de Chandra, donde el "día 0" corresponde a la primera observación el 13 de noviembre de 2018, aproximadamente cuatro meses después del lanzamiento del avión. MAXI J1820 + 070 es la fuente brillante de rayos X en el centro de la imagen y se pueden ver fuentes de rayos X alejándose del agujero negro en chorros hacia el norte y el sur. MAXI J1820 + 070 es una fuente puntual de rayos X, aunque parece ser más grande que una fuente puntual porque es mucho más brillante que las fuentes de chorro. El avión del sur es demasiado débil para ser detectado en las observaciones de mayo y junio de 2019.

¿Qué tan rápido se alejan los chorros de material del agujero negro? 

Desde la perspectiva de la Tierra, ¡parece que el chorro del norte se mueve al 60% de la velocidad de la luz, mientras que el sur viaja a un 160% de la velocidad de la luz. ¡Lo que suena imposible!
Este es un ejemplo de movimiento superluminal, un fenómeno que ocurre cuando algo viaja hacia nosotros cerca de la velocidad de la luz, en una dirección cercana a nuestra línea de visión. Esto significa que el objeto viaja casi tan rápido hacia nosotros como la luz que genera, dando la ilusión de que el movimiento del chorro es más rápido que la velocidad de la luz. En el caso de MAXI J1820 + 070, el jet del sur apunta hacia nosotros y el jet del norte apunta lejos de nosotros, por lo que el jet del sur parece moverse más rápido que el del norte. La velocidad real de las partículas en ambos chorros es superior al 80% de la velocidad de la luz.

Fuente: NASA

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