agujero negro supermasivo

Agujeros negros supermasivos con límite de velocidad

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Rompiendo el límite de velocidad de los agujeros negros supermasivos

por Amelia Ortiz · Publicada 22 marzo, 2017 ·
22/3/2017 de Los Álamos National Laboratory (LANL)


Colapso gravitatorio del Universo según una simulación por computadora. Fuente: Los Álamos National Laboratory.

Una nueva simulación por computadora ayuda a explicar la existencia de extraños agujeros negros supermasivos observados en el Universo temprano. La simulación está basada en un código de computadora utilizado para comprender el acoplamiento entre la radiación y ciertos materiales.

“Los agujeros negros supermasivos tienen un límite de velocidad que controla lo rápido y lo grande que pueden crecer”, explica Joseph Smidt (LANL). “El descubrimiento relativamente reciente de agujeros negros suermasivos en las primeras fases de desarrollo del Universo ha propiciado la aparición de una pregunta fundamental, ¿cómo crecieron tanto tan rápido?”

Utilizando códigos de computadora desarrollados en Los Álamos para crear modelos de la interacción entre materia y radiación, Smidt y sus colaboradores crearon una simulación de estrellas en colapso que creaban agujeros negros supermasivos en menos tiempo de lo esperado, en escalas cosmológicas, durante los primeros mil millones de años del Universo.

“Resulta que aunque los agujeros negros supermasivos tienen un límite de velocidad en su crecimiento, ciertos tipos de estrellas masivas no lo tienen”, comenta Smidt. Los investigadores crearon un modelo en el que se formaban estrellas masivas con una configuración especial, que acababan formando agujeros negros supermasivos en menos tiempo. Además, el modelo inesperadamente encaja con otros fenómenos que observan los astrofísicos de manera rutinaria.La investigación demuestra que los agujeros negros supermasivos simulados interactúan con las galaxias del mismo modo que se observa en la naturaleza, incluyendo los ritmos de formación de estrellas, perfiles de densidad de las galaxias y proporciones térmicas y de ionización de los gases.

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Atragantándose con polvo estelar

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Identifican un agujero negro atragantándose con polvo estelar

por Amelia Ortiz · Publicada 20 marzo, 2017 ·
20/3/2017 de MIT / Astrophysical Journal Letters


En esta ilustración de artista, un grueso disco de acreción se ha formado en torno a un agujero negro supermasivo tras la rotura por fuerzas de marea de una estrella que deambuló demasiado cerca. Los escombros estelares han caído hacia el agujero negro y se han juntado en un grueso disco caótico de gas caliente. Los destellos de luz en rayos X cerca del centro del disco producen ecos de luz que permiten a los astrónomos crear un mapa del flujo con forma de embudo, revelando por vez primera los efectos que la fuerte gravedad tiene alrededor de un agujero negro normalmente inactivo. Crédito: NASA/Swift/Aurore Simonnet, Sonoma State University.

En el centro de una lejana galaxia, a casi 300 millones de años-luz de la Tierra, los científicos han descubierto un agujero negro supermasivo que se está atragantando con un repentino influjo de escombros estelares.

Los investigadores han detectado una “fulguración de una rotura por efectos de marea”, una dramática explosión de actividad electromagnética que se produce cuando un agujero negro destruye una estrella cercana. La fulguración fue descubierta el 1 de noviembre de 2014 y desde entonces los científicos han apuntado varios telescopios hacia el fenómeno para aprender más sobre cómo crecen y evolucionan los agujero negros.

El equipo liderado por el MIT ha recopilado datos de dos telescopios diferentes e identificado un curioso patrón en la energía emitida por la fulguración: mientras el polvo de la estrella destruida se precipitaba hacia el agujero negro, los investigadores observaron pequeñas fluctuaciones en las bandas del óptico y del ultravioleta del espectro electromagnético. Este mismo patrón se repitió 32 días después, esta vez en la banda de rayos X.

Los investigadores utilizaron simulaciones del fenómeno realizadas por otros científicos para deducir que estos “ecos” de energía se produjeron en el siguiente escenario: una estrella que migró cerca el agujero negro, fue rápidamente destruida por la energía gravitatoria del agujero negro. Los escombros estelares que creó, girando todavía más cerca del agujero negro, chocaron consigo mismos, produciendo estallidos de luz en el óptico y el ultravioleta en los lugares de las colisiones. Posteriormente, los escombros se calentaron a medida que seguían cayendo, produciendo explosiones en rayos X, con el mismo patrón que las explosiones ópticas, justo antes de que los escombros fuesen tragados al interior del agujero negro.

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Cambios en agujero negro supermasivo

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Estudian los cambios producidos alrededor del agujero negro supermasivo central de la galaxia NGC 2617

por Amelia Ortiz · 24 Febrero, 2017
24/2/2017 de Phys.org / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

Diagrama d ela estructura interna de una galaxia activa. Fuente: Wikipedia.

Investigadores del Instituto Astronómico Sternberg de la Universidad Estatal Lomonosov de Moscú han estudiado los cambios en las emisiones procedentes de los alrededores del agujero negro supermasivo situado en el centro de la galaxia NGC 2617. El corazón de esta galaxia sufrió cambios extremos en su aspecto hace varios años, aumentando mucho de brillo y permitiendo a los astrónomos realizar observaciones excepcionales.

En algunas galaxias, los agujeros negros supermasivos que se hallan en sus centros están engullendo gas que se precipita hacia ellos a velocidades de miles de veces la velocidad del sonido, emitiendo grandes cantidades de radiación. Estas galaxias reciben el nombre de “núcleos galácticos activos” (AGN). La cantidad de energía emitida desde los alrededores de los agujeros negros puede superar al de los cientos de miles de millones de estrellas del resto de la galaxia.

Algunos de esos agujeros negros ofrecen una visión directa de la materia que se precipita en espiral hacia el horizonte de sucesos; en otros la regiones interiores están oscurecidas por polvo y solo permiten ver gas que se mueve lentamente, a mayor distancia del agujero negro. Un explicación popular de la existencia de estos dos tipos de núcleos galácticos activos es que se trata realmente del mismo objeto pero su aspecto es distinto porque los vemos desde ángulos diferentes. Si el núcleo galáctico activo está inclinado, entonces el polvo que hay alrededor del centro bloquea nuestra vista y podemos solo detectar el gas que se desplaza lentamente.

Viktor Oknyansky, director del trabajo, explica: “Los casos de transición de un tipo al otro son definitivamente un problema para este modelo basado en la orientación. En 1984 descubrimos otro núcleo galáctico activo que cambió de aspecto, NGC 4151. Era uno de los pocos casos conocidos en el pasado. Ahora sabemos de varias docenas de núcleos galácticos activos que han cambiado de tipo”. Por razones todavía desconocidas, las regiones interiores que inicialmente estaban escondidas pasan a quedar expuestas a la vista. Oknyansky y sus colaboradores opinan que probablemente el agujero negro ha empezado a tragar gas con mayor rapidez. Cuando el material cae hacia el agujero negro, emite una fuerte radiación. Esta radiación intensa podría destruir parte del polvo que rodea al núcleo permitiéndonos ver las regiones interiores.

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Bajo la envoltura opaca de los agujeros negros

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Utilizan rayos X de alta energía para mirar bajo la envoltura opaca de los agujeros negros en crecimiento
1/2/2017 de University of Southampton /  The Astrophysical Journal

Esta galaxia, llamada IC 3639, contiene un ejemplo de un agujero negro supermasivo oscurecido. Crédito: ESO.

Esta galaxia, llamada IC 3639, contiene un ejemplo de un agujero negro supermasivo oscurecido. Crédito: ESO.
Un grupo de astrónomos de la Universidad de Southampton ha empleado visión en rayos X para observar agujeros negros supermasivos  escondidos detrás de gruesos velos de gas interestelar en nuestro vecindario cósmico.

Los agujeros negros más grandes a veces se agazapan detrás de gas y polvo, escondiéndose frente a la mirada de la mayoría de los telescopios.  Pero se delatan siempre cuando el material del que se alimentan emite rayos X de alta energía que, por ejemplo, puede detectar la misión NuSTAR  (Nuclear Spectroscopic Telescope Array) de NASA. Así es cómo ha identificado recientemente dos agujeros negros supermasivos rodeados de gas, y situados en los centros de dos galaxias cercanas.

“Cada galaxia grande del Universo se cree que alberga un agujero negro supermasivo en su centro, con millones de veces la masa de nuestro Sol”, explica Peter Boorman. “Estos sistemas pueden devorar ingentes cantidades de materia debido a su atracción gravitatoria extrema, haciéndoles crecer. La materia que cae a su interior emite radiación en todo el espectro electromagnético. Estos agujeros negros supermasivos que están creciendo reciben el nombre de núcleos galácticos activos (AGN de sus siglas en inglés).

“La emisión puede ser absorbida por nubes gruesas de gas y polvo que recubren el AGN”, continua Boorman. “A medida que el nivel de oscurecimiento aumenta sólo los rayos X de mayor energía consiguen escapar, para ser observados por nosotros”.

Con estos estudios, los investigadores esperan determinar la distribución por el Universo de AGN oscurecidos  y determinar cómo han crecido y evolucionado estos agujeros negros a lo largo de miles de millones de años.

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Actualizado ( Miércoles, 01 de Febrero de 2017 10:59 )   http://observatori.uv.es/index.php?option=com_content&view=article&id=8129%3Autilizan-rayos-x-de-alta-energia-para-mirar-bajo-la-envoltura-opaca-de-los-agujeros-negros-en-crecimiento&catid=52%3Anoticosmos&Itemid=74&lang=es

Agujero negro supermasivo casi desnudo

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Un encuentro cercano galáctico deja “casi desnudo” a un agujero negro supermasivo
3/11/2016 de National Radio Astronomy Observatory / The Astrophysical Journal

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Ilustración de artista de como se forma un agujero negro supermasivo “casi desnudo”. Crédito: Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF.

Un equipo de astrónomos ha descubierto, gracias a la visión en radio ultranítida del conjunto de radiotelescopios VLBA, los restos desgarrados de una galaxia que atravesó otra galaxia mayor, quedando sólo el agujero negro supermasivo casi desnudo de la galaxia más pequeña, alejándose a más de 3000 kilómetros por segundo.

Las galaxias forman parte de un cúmulo de galaxias que se halla a más de 2 mil millones de años-luz de la Tierra. El encuentro cercano, hace millones de años, despojó a la galaxia menor de casi todas sus estrellas y gas. Lo que queda es un agujero negro y un pequeño resto galáctico de solo 3000 años-luz de tamaño. Nuestra Vía Láctea tiene unos 100 000 años-luz de diámetro.

“Estábamos buscando parejas de agujeros negros supermasivos en órbita, desplazados respecto del centro de su galaxia,  indicio de una fusión anterior de galaxias”, comenta James Condon (NRAO). “En cambio, hallamos este agujero negro huyendo de la galaxia mayor y dejando un rastro de escombros tras él”, añade. “No habíamos visto nada como esto anteriormente”, asegura Condon.

El objeto, de nombre B3 1715+425, hallado en el cúmulo de galaxias llamado ZwCl 8193, es un agujero negro supermasivo rodeado por una galaxia mucho menor y menos brillante de lo esperado. Además, este objeto se está alejando del núcleo de una galaxia mucho mayor, dejando una estela de gas ionizado tras de sí. Los científicos han llegado a la conclusión de que B3 1715+425 es lo que queda de una galaxia que atravesó la galaxia más grande y perdió la mayor parte de sus estrellas y gas a causa del encuentro, quedando un agujero negro supermasivo “casi desnudo”.

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Actualizado ( Jueves, 03 de Noviembre de 2016 10:11 )  http://observatori.uv.es/index.php?option=com_content&view=article&id=7911%3Aun-encuentro-cercano-galactico-deja-qcasi-desnudoq-un-agujero-negro-supermasivo&catid=52%3Anoticosmos&Itemid=74&lang=es