Disminución del disco de acreción de un agujero negro

12 de diciembre de 2009

Astrónomos han sido capaces de medir cómo se contrae el disco existente alrededor de un agujero negro denominado GX 339-4 perteneciente a un sistema binario compuesto por una estrella de masa solar y un agujero negro de diez masas solares.
Como el agujero negro se alimenta del gas que fluye desde la estrella en órbita, el cambio en el flujo de este gas produce un tamaño variable en el disco de material que se acumula alrededor del agujero negro . Por primera vez, los cambios en el tamaño de este disco han sido medidos, mostrando su clara disminución. GX-339-4 se encuentra a 26.000 años luz de distancia en la constelación Ara. Este sistema, y otros como él, muestran erupciones periódicas de actividad de rayos-X cuando el gas que está siendo robado de la estrella por el agujero negro se calienta en el disco de acreción . En los últimos siete años, el sistema ha tenido cuatro explosiones de energía , por lo que es un agujero negro muy activo.
El material que cae al agujero genera unos chorros de fotones de alta energía, que son precisamente los que se miden desde la Tierra.Un equipo internacional de astrónomos observó este fenómeno usando diversos telescopios. Aunque el sistema era débil cuando tomaron sus primeras medidas , se producen constantes chorros de rayos-X. El equipo estaba buscando la firma de estos rayos X en las líneas espectrales producidos por la fluorescencia de los átomos de hierro en el disco. La fuerte gravedad del agujero negro desplaza la energía de los rayos-X producidos por el hierro, dejando una línea espectral característica. Mediante la medición de estas líneas espectrales, fueron capaces de determinar con seguridad el tamaño del disco en contracción.
Los científicos también han explicado cómo se produce esta disminución de tamaño. La parte del disco que está más cerca del agujero negro es más densa cuando hay más gas que fluye desde la estrella que lo acompaña. Pero cuando este flujo es reducido, la parte interna del disco se calienta y se evapora. Durante los períodos más brillantes , el disco del horizonte de sucesos mide unos 30 km , mientras que durante los períodos de baja luminosidad mide 1.000 km. Esto tiene una implicación importante en el estudio de cómo los agujeros negros forman sus jets. Aunque el disco de acreción se evapora cerca del agujero negro, estos jets lo abandonan constantemente. John Tomsick del Laboratorio de Ciencias Espaciales de la Universidad de California, Berkeley, explica que la baja densidad del flujo de acreción es el ingrediente más esencial para la formación de un chorro constante en un sistema de agujero negro.

Más información en el enlace.

Comparte esta entrada

votar