La imagen de radio a largo plazo ofrece a los astrónomos una lectura directa poco común de la potencia de los chorros
Los astrónomos han obtenido una de las mediciones más claras hasta ahora de la potencia transportada por los chorros de un agujero negro. En una nueva investigación dirigida por la Universidad Curtin, los científicos usaron 18 años de imagen de radio de alta resolución para estudiar Cygnus X-1, el primer sistema binario confirmado que contiene un agujero negro y una estrella supergigante. El texto fuente proporcionado indica que el equipo encontró que los chorros del sistema transportan una energía equivalente a la producción de 10,000 soles.
Esa escala por sí sola hace que el resultado sea notable, pero la importancia más amplia está en cómo lo midió el equipo. Los chorros de agujeros negros están entre las estructuras más dramáticas de la astrofísica. La materia atraída hacia un agujero negro forma un disco de acreción y, aunque parte de ese material cae hacia adentro, otra parte es canalizada hacia afuera desde los polos a velocidad extrema. Estos chorros pueden extenderse por distancias enormes, moldear su entorno y redistribuir energía por el espacio.
Por qué Cygnus X-1 es un laboratorio tan útil
Cygnus X-1 ofrece a los investigadores un entorno inusualmente valioso para poner a prueba la física de los chorros. El sistema combina un agujero negro con un compañero estelar masivo cuyo viento interactúa con los chorros. Según el texto proporcionado, los investigadores utilizaron esa interacción para inferir la potencia de los chorros. Al observar cómo el flujo se curva y es sacudido mientras el agujero negro orbita la estrella, pudieron estimar cuán enérgicos debían ser los chorros.
El equipo combinó datos de la Very Long Baseline Array y de la European VLBI Network, usando interferometría de muy larga base para crear una visión más completa de la que cualquiera de las dos redes podría ofrecer por separado. Esa larga base observacional importa. Los chorros son estructuras dinámicas, y medirlos a través de condiciones orbitales cambiantes durante muchos años proporciona una base física mucho más sólida que una sola instantánea.
La mitad de la velocidad de la luz y una prueba más fuerte de la teoría
El texto fuente también dice que esos mismos cálculos produjeron una estimación de la velocidad del chorro de unos 150,000 kilómetros por segundo, o aproximadamente la mitad de la velocidad de la luz. Para la astronomía, no es solo una cifra espectacular. Ayuda a conectar los modelos teóricos de lanzamiento de chorros y transporte de energía con un sistema de agujero negro real y bien estudiado.
Desde hace tiempo, los investigadores sostienen que los chorros de agujeros negros desempeñan un papel importante en la estructuración del universo al transportar energía lejos de objetos compactos y hacia los entornos circundantes. Medir tanto la potencia como la velocidad de los chorros en Cygnus X-1 da nuevo respaldo a esas ideas. Refuerza el argumento de que estos flujos no son efectos secundarios menores, sino motores fundamentales de la retroalimentación astrofísica.
Los hallazgos también subrayan lo importantes que pueden ser los entornos binarios para entender el comportamiento de los agujeros negros. En lugar de ser objetos aislados, muchos agujeros negros existen en sistemas donde vientos, campos magnéticos, movimiento orbital y acreción interactúan de formas complejas. Cygnus X-1 hace visibles esas interacciones lo suficiente como para convertir una vieja pregunta teórica en algo que los investigadores pueden estimar cuantitativamente.
Qué significa esto para la ciencia de los agujeros negros
Cada mejor medición de un chorro mejora nuestra comprensión de hacia dónde va la energía de la acreción. Parte de la materia desaparece al cruzar el horizonte de sucesos, pero parte se redirige hacia afuera con enorme fuerza. Qué tan eficientemente lo hacen los agujeros negros sigue siendo una de las preguntas centrales de la astrofísica de altas energías. El resultado de Cygnus X-1 no lo explica todo, pero ofrece una referencia poderosa para futuros modelos y observaciones.
También demuestra el valor de la paciencia en astronomía. Dieciocho años de datos de radio coordinados convirtieron un famoso sistema de agujero negro en un experimento de precisión. El resultado es una imagen más sólida de cómo los vientos estelares pueden doblar los chorros, a qué velocidad viajan y cuánta potencia transportan.
Esa combinación de observación de larga duración e inferencia física es lo que da importancia al estudio. Los chorros de agujeros negros siempre han parecido espectaculares. Lo que añade este trabajo es una sensación más firme de su fuerza medible, colocando uno de los fenómenos más violentos del universo sobre una base empírica más sólida.
Este artículo se basa en la cobertura de Universe Today. Leer el artículo original.
Originally published on universetoday.com