¿Los agujeros negros vienen en tamaño mediano?: 26 de noviembre 2013

Las manchas magentas en esta imagen muestran dos agujeros negros en la galaxia Circinus: el agujero negro supermasivo en su corazón y uno menor acerca del borde que pertenece a una clase llamada ultraluminosas fuentes de rayos x, o ULXs. Crédito de la imagen: NASA/JPL-Caltech

 

Los agujeros negros pueden ser pequeños, con masas solamente cerca de 10 veces que la de nuestro Sol, o monstruoso, con su equivalente en soles hasta 10.000 millones en masa. ¿También vienen los agujeros negros de tamaño mediano? La NASA Nuclear Spectroscopic Telescope Array o NuSTAR, está ocupado escudriñando una clase de agujeros negros que pueden caer en la categoría mediana propuesta.

 

"Cómo exactamente los agujeros negros de tamaño intermedio se forman sigue siendo una cuestión abierta", dijo Dominic Walton del Instituto de tecnología de California, en Pasadena. "Algunas teorías sugieren que se podrían formar en racimos ricos y densos de estrellas a través de fusiones repetidas, pero hay un montón preguntas a ser respondidas".

 

Los agujeros negros más grandes, se refirió a supermasivos, dominan los corazones de galaxias. La inmensa gravedad de estos agujeros negros arrastra material hacia ellos, forzando el material para calentar y lanzar poderosos rayos x. Los agujeros negros pequeños puntos en el resto del paisaje Galáctico. Se forman bajo el agolpamiento de colapsar, muriendo estrellas más grandes que nuestro Sol.

 

 

Las zonas magentas en esta imagen muestran dos agujeros negros en la galaxia espiral NGC 1313, o la galaxia Topsy Turvy. Ambos agujeros negros pertenecen a una clase llamada ultraluminosos fuentes de rayos x, o ULXs. Crédito de la imagen: NASA/JPL-Caltech/IRAP

Pruebas de agujeros negros medianos mintiendo en algún lugar entre estos dos extremos podrían provenir de objetos llamados ultraluminosas fuentes de rayos x, o ULXs. Estos son pares de objetos en los que un agujero negro se alimenta vorazmente de una estrella normal. El proceso de alimentación es algo similar a lo que sucede alrededor de agujeros negros supermasivos, pero no es tan grande y complicado. Además, se encuentran a lo largo de las galaxias, no en los núcleos ULXs.

El brillante resplandor de rayos x procedentes de ULXs es demasiado grande para ser el producto de los pequeños agujeros negros típicos. Esta y otra evidencia indica que los objetos pueden ser intermedios en masa, con 100 a 10.000 veces la masa de nuestro Sol. Alternativamente, una explicación puede mentir en una especie de fenómeno exótico que implican la acreción de extrema, o "alimentación," de un agujero negro.

NuSTAR se une a otros telescopios que echa un vistazo a ULXs. Está proporcionando el primer vistazo a estos objetos en radiografías concentradas, de gran energía, ayudando a conseguir mejores estimaciones de sus masas y otras características.

En un nuevo documento de Walton y sus compañeros han aceptado para su publicación en el Astrophysical Journal, el informe de los astrónomos al encontrar casualmente un ULX que había pasado inadvertido antes. Ellos estudiaron el objeto, que se encuentra en  Circinus galaxia espiral 13 millones de años luz , sólo con NuSTAR sino también con el satélite XMM-Newton de la Agencia Espacial Europea. Los datos de Chandra de la NASA, Spitzer y Swift telescopios espaciales así como satélite de Suzaku de Japón, también fueron utilizados para estudios posteriores. "Fuimos a la ciudad en este objeto, mirando a una gama de longitudes de onda y de las épocas", dijo Walton.

Los resultados indican que el agujero negro en cuestión es unas 100 veces la masa del Sol, para ponerlo justo en la frontera entre los agujeros negros pequeños y medianos.

En otro acepta el papel de Astrophysical Journal, Matteo Bachetti del at Institut de Recherche Astrophysique et Planétologie y sus colegas vieron dos ULXs en NGC 1313, una galaxia espiral, conocida como la "galaxia de Topsy Turvy", también cerca de 13 millones años luz .

Éstos están entre los mejor estudiados ULXs conocidos. Una sola observación con NuSTAR demostró que los agujeros negros no encajaba con los modelos de los agujeros negros de tamaño mediano. Como resultado, los investigadores creen que ahora ambos ULXs puerto estelar-masa, pequeños agujeros negros. Uno de los objetos se estima que para ser grande para su categoría de tamaño, de 70 a 100 masas solares.

"Es posible que estos objetos sean ultraluminosas porque ellos son acrecentamiento material en una alta tasa y no debido a su tamaño," dijo Bachetti. "Si los agujeros negros de masa intermedia están ahí, que hacen un buen trabajo de esconderse de nosotros."

NuSTAR es una pequeño explorador misión liderada por Caltech y administrado por el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, Pasadena, California, para la dirección de misiones de ciencia de la NASA en Washington. La nave fue construida por Orbital Sciences Corporation, Dulles, Virginia. El instrumento fue construido por un consorcio que incluye a Caltech; JPL; la Universidad de California, Berkeley; La Universidad de Columbia, Nueva York; La NASA Goddard Space Flight Center, Greenbelt, MD.; la Universidad técnica de Dinamarca; Lawrence Livermore National Laboratory, Livermore, California; Sistemas aeroespaciales ATK, Goleta, California y con el apoyo de la Agencia Espacial Italiana (ASI) Science Data Center.

Centro de operaciones de la misión de NuSTAR es en UC Berkeley, con el ASI proporcionando su estación terrena Ecuatorial ubicadas en Malindi, Kenia. Programa de extensión de la misión se basa en Sonoma State University, programa de explorador de la NASA Rohnert Park, California está gestionado por Goddard. JPL es administrado por Caltech para la NASA.

Whitney Clavin (818) 354-4673
Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif.
whitney.clavin@jpl.nasa.gov

Traducción: El Quelonio Volador