Agujeros Negros

Agujero negro en 47 Tucanae

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Un agujero negro de masa intermedia se esconde en el centro de un cúmulo de estrellas gigante

por · 9 febrero, 2017

Condiciones adecuadas

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Las condiciones cerca del agujero negro supermasivo de la Vía Láctea son adecuadas para las estrellas y los planetas

6/2/2017 de Northwestern University /  Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

 

Algunas nubes de gas (recuadro blanco), observadas con ALMA, parecen tener la masa adecuada para ser estrellas jóvenes, incluso a pesar de no estar lejos del agujero negro supermasivo del centro de la Vía Láctea.

Las concentraciones de gas que se hallan cerca del centro de la Vía Láctea podrían tener la masa adecuada para albergar estrellas jóvenes y posiblemente también planetas. Estos sistemas estelares se enfrentarían a una situación muy complicada, al desarrollarse a sólo unos dos años-luz del agujero negro supermasivo central de la galaxia, con su intensa gravedad y radiación ultravioleta. Pero un estudio nuevo sugiere que no es imposible que las estrellas pequeñas sobrevivan en este lugar hostil.

“La naturaleza es muy inteligente. Encuentra modos de trabajar en ambientes extremos”, explica Farhad Yusef-Zadeh (Northwestern University). Cuatro masas de gas cerca del centro galáctico tienen la masa adecuada para ser sistemas planetarios con jóvenes estrellas pequeñas, según los investigadores. “Es bastante probable que las estrellas de poca masa y los planetas se formen cerca del centro galáctico, pero de momento no lo sabemos seguro”, comenta Avi Loeb (Harvard University), que no participó en el estudio.

Yusef-Zadeh y sus colaboradores emplearon el conjunto de radiotelescopios ALMA en Chile para estudiar emisiones de cinco de las 44 concentraciones de gas que el equipo descubrió en 2014. Cuatro de las nubes tenían entre 0.03 y 0.05 veces tanta masa como el Sol, según los cálculos de los investigadores. Esto es justo lo necesario para crear estrellas de masa baja y planetas en órbita, según Yusef-Zadeh.

Yusef-Zadeh y sus colaboradores planean realizar observaciones adicionales con ALMA y están trabajando también en una investigación que sugiere que los agujeros negros podrían, de hecho, ayudar a la formación de estrellas. “Es paradójico”, comenta Yusef-Zadeh. “Los agujeros negros se comen todo lo que pasa demasiado cerca de ellos. Lo destrozan todo. Pero podrían, de hecho, hacer que la formación de estrellas sea más eficiente”.

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Agujero Negro vagabundo escondido

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Historia de un agujero negro vagabundo escondido en la Vía Láctea

3/2/2017 de NAOJ Nobeyama Radio Observatory

Ilustración de artista de un agujero negro vagabundo desplazándose a través de una densa nube de gas. El gas es arrastrado por la intensa gravedad del agujero negro y dibuja una cola estrecha. Crédito: Keio University.

Analizando el movimiento del gas en una nube cósmica que se desplaza con rapidez extraordinaria en una esquina de la Vía Láctea, los astrónomos han encontrado indicios de la presencia de un agujero negro errante escondido en ella. Este resultado marca el inicio de la búsqueda de agujeros negros silenciosos. Se piensa que existen millones de estos objetos flotando por la Vía Láctea, aunque hasta ahora sólo han sido encontradas unas pocas docenas de ellos.

Es difícil hallar agujeros negros porque son completamente negros. Pero en algunos casos los agujeros negros producen efectos que pueden ser observados. Por ejemplo, si tienen una estrella compañera, el gas que se precipita hacia el agujero negro se acumula a su alrededor y forma un disco. El disco se calienta debido a la enorme atracción gravitatoria del agujero y emite una radiación intensa. Pero si el agujero negro flota solo en el espacio, no se podrá observar ninguna emisión procedente de él.

Un equipo de investigadores, dirigido por Masaya Yamada y Tomoharu Oka ( Keio University), ha utilizado los radiotelescopios ASTE en Chile y Nobeyama en Japón para observar nubes moleculares alrededor del resto de supernova W44, situado a 10 000 años-luz de distancia.Su objetivo inicial era estudiar cuánta energía era transferida desde la explosión de supernova al gas molecular que la rodea, pero casualmente hallaron indicios de la presencia de un agujero negro escondido al borde de W44.

Durante el estudio, el equipo de investigadores encontró una nube molecular compacta cuya velocidad es mayor que 100 km/s, superando la velocidad del sonido en el espacio interestelar por más de dos órdenes de magnitud. Además, esta nube, de dos años-luz de tamaño, se desplaza hacia atrás, en sentido contrario al de la rotación de la galaxia, la Vía Láctea. Los datos de los radiotelescopios indican que la nube posee una energía cinética varias decenas de veces más alta que la inyectada por la supernova de W44. Los dos escenarios propuestos por los investigadores para explicar el fenómeno implican la presencia de un agujero negro, bien estático con 3.5 veces la masa del Sol, o bien desplazándose a alta velocidad y con una masa de 36 veces la del Sol. Con los datos actuales los investigadores no pueden distinguir cuál de los dos es el escenario más probable.

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Gran abundancia de Agujeros Negros

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La imagen más profunda en rayos X revela una gran abundancia de agujeros negros
16/1/2017 de Chandra

This is the deepest X-ray image ever obtained, made with over 7 million seconds of observing time with NASA's Chandra X-ray Observatory. These data give astronomers the best look yet at the growth of black holes over billions of years beginning soon after the Big Bang, as described in our latest press release.

Esta es la imagen en rayos X más profunda jamás obtenida, tomada con 7 millones de segundos de tiempo de observación de Chandra. Contiene la mayor densidad de agujeros negros que se haya visto, equivalente a unos 5000 en el área del cielo cubierta por la luna llena. Permite a los astrónomos observar cómo crecieron los agujeros negros durante miles de millones de años, empezando poco después del Big Bang. Crédito: NASA/CXC/Penn State/B.Luo et al.

En una imagen sin parangón del observatorio de rayos X Chandra de NASA, los astrónomos tienen a su disposición la mejor panorámica del crecimiento de agujeros negros a lo largo de miles de millones de años, empezando poco después del Big Bang. Es la imagen más profunda en rayos X jamás obtenida, tomada en 7 millones de segundos (once semanas y media) de tiempo de observación de Chandra.

La imagen procede de lo que se conoce como el campo profundo sur de Chandra. La región central de la imagen contiene la concentración más alta de agujeros negros supermasivos que se conocen, el equivalente a unos 5000 objetos que llenarían un área del cielo cubierta por la Luna llena.

Un 70% de los objetos de la nueva imagen son agujeros negros supermasivos, que varían en masa desde 100 000 a 10 mil millones de veces la masa del Sol. El gas que se precipita hacia estos agujeros negros se calienta mucho al acercarse al horizonte de sucesos o punto de no retorno, produciendo una emisión brillante en rayos X. “Puede ser muy difícil detectar agujeros negros en el Universo temprano ya que se encuentran muy lejos y solo producen radiación si están tragando materia de forma activa”, explica Bin Luo (Universidad de Nanjing, Chin). “Pero mirando fijamente un tiempo suficientemente largo con Chandra podemos encontrar y estudiar un gran número de agujeros negros en crecimiento, algunos de los cuales aparecieron no mucho después del Big Bang”.

La nueva imagen ultraprofunda en rayos X permite a los científicos explorar ideas acerca de cómo los agujeros negros supermasivos crecieron entre mil y dos mil millones de años después del Big Bang. Utilizando estos datos, los investigadores han demostrado que esos agujeros negros del Universo primitivo crecieron principalmente en brotes repentinos y no por la acumulación lenta de materia. Las ‘semillas’ de estos agujeros negros supermasivos habrían sido muy “pesadas”, con masas entre 10 000 y 100 000 veces la del Sol, y no ‘ligeras’ de unas 100 veces la masa del Sol. Esto responde un importante misterio en astrofísica: cómo es posible que estos objetos crezcan tan rápidamente que alcancen masas de mil millones de veces la del Sol en el Universo temprano.

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 Actualizado: Lunes 16 de Enero. http://observatori.uv.es/index.php?option=com_content&view=article&id=8082%3Ala-imagen-mas-profunda-en-rayos-x-revela-una-gran-abundancia-de-agujeros-negros&catid=52%3Anoticosmos&Itemid=74&lang=es

Agujero Negro oculto

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Un agujero negro escondido entre sus propios deshechos PDF Imprimir E-mail
16/9/2016 de NRAO / Astrophysical Journal Letters

Imagen de ALMA de la región central de la galaxia NGC 1068. El toro de material que alberga el agujero negro supermasivo está destacado en el recuadro. Esta región, de unos 40 años luz aproximadamente, es el resultado de material expulsado del disco de acreción del agujero negro.

Imagen de ALMA de la región central de la galaxia NGC 1068. El toro de material que alberga el agujero negro supermasivo está destacado en el recuadro. Esta región, de unos 40 años luz aproximadamente, es el resultado de material expulsado del disco de acreción del agujero negro. Crédito: Gallimore et al.; ALMA (ESO/NAOJ/NRAO); B. Saxton (NRAO/AUI/NSF).

En el centro de las galaxias hay agujeros negros supermasivos, con entre millones y miles de millones de veces la masa de nuestro Sol. Muchos de estos gigantes galácticos están escondidos dentro de un grueso anillo de polvo y gas conocido como toro. Observaciones anteriores sugerían que estas estructuras se forman a partir del material que se encuentra cerca del centro de la galaxia.

Sin embargo, ahora datos nuevos del conjunto de radiotelescopios Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) han desvelado que el agujero del centro de la galaxia llamada NGC 1068 es en realidad la fuente de su propio toro de polvo y gas, forjado a partir de material expulsado del disco de acreción del agujero negro.

Esta fuente cósmica recién descubierta de gas frío y de polvo podría cambiar las ideas acerca del impacto que los agujeros negros tiene en la galaxia que los alberga y, potencialmente, sobre el medio intergaláctico.

Empleando ALMA, el equipo internacional de astrónomos dirigido por Jack Gallimore (Bucknell University) observó el interior de esta región, descubriendo un rocío de nubes frías de monóxido de carbono abandonando la zona exterior del disco de acreción. La energía procedente del interior caliente del disco ioniza parcialmente estas nubes, permitiendo que se adhieran a las potentes líneas del campo magnético que se enrollan alrededor del disco.

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 Actualizado: Viernes 16 de Septiembre  http://observatori.uv.es/index.php?option=com_content&view=article&id=7795%3Aun-agujero-negro-escondido-entre-sus-propios-deshechos&catid=52%3Anoticosmos&Itemid=74&lang=es

Viendo agujeros negros

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“Viendo” agujeros negros con telescopios domésticos
7/1/2016 de Kyoto University / Nature

 

GX 339-4, illustrated here, is among the most dynamic binaries in the sky, with four major outbursts in the past seven years. In the system, an evolved star no more massive than the sun orbits a black hole estimated at 10 solar masses.

Ilustración de artista de un sistema binario formado por una estrella evolucionada que está en órbita alrededor de un agujero negro. Crédito: ESO/L. Calçada.
 

Todo lo que necesitas es un telescopio de 20 cm para observar un agujero negro activo cercano. Un equipo internacional de investigadores anuncia que la actividad de estos fenómenos puede ser observada en luz visible durante los estallidos y que los gases que rodean al agujero negro emiten una luz parpadeante que permite detectar esta actividad. Los resultados de los investigadores, publicados hoy en la revista Nature, indican que los rayos ópticos, y no sólo los rayos X, proporcionan datos observacionales fiables sobre la actividad del agujero negro.

Una vez cada varias décadas algunos sistemas binarios formados por una estrella normal y un agujero negro sufren “explosiones”, emitiendo enormes cantidades de energía (incluyendo rayos X) debido a la materia que cae al interior de los agujeros negros. Los agujeros negros está habitualmente rodeados por un disco de acreción en el que el gas de una estrella compañera es lentamente atraído hacia el agujero negro siguiendo una espiral. Las actividades de los agujeros negros se observan típicamente a través de los rayos X que se generan en las partes interiores de los discos de acreción, donde las temperaturas alcanzan los 10 millones de grados o más.

V404 Cygni, uno de los sistemas binarios con agujero negro más cercanos a la Tierra, se “despertó” tras 26 años de adormecimiento el 15 de junio de 2015 con una explosión de este tipo. El equipo de investigadores, dirigido por astrónomos de la Universidad de Kyoto, consiguió tomar cantidades sin precedentes de datos de V404 Cygni, detectando patrones repetidos en escalas de tiempo de entre varios minutos y unas pocas horas. Los patrones de fluctuación en el óptico estaban correlacionados con los patrones en rayos X, según  los astrónomos.

Basándose en los análisis de los datos en rayos X y en el óptico, los investigadores de Kyoto y sus colaboradores de la agencia espacial nacional nipona JAXA, el laboratorio nacional RIKEN y la Universida de Hiroshima demostraron que la luz se origina cuando los rayos X emergentes desde la región más interna del disco de acreción del agujero negro. Estos rayos X irradian y calientan la región exterior del disco, haciendo que emita rayos ópticos y, por tanto, se torne visible al ojo humano.

El estudio también reveló que estas variaciones repetitivas ocurren a ritmos de acreción de la materia por debajo de una décima de lo que se pensaba. Esto indica que el ritmo de acreción de materia no es el factor principal que produce la actividad alrededor de los agujeros negros sino la longitud de los periodos orbitales de los dos objetos que forman el sistema binario.

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http://observatori.uv.es/index.php?option=com_content&view=category&layout=blog&id=52&Itemid=74&lang=es

Los agujeros negros del centro de las galaxias

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Los agujeros negros pueden alcanzar 50 mil millones de veces la masa del Sol antes de que su ‘comida’ se deshaga en estrellas
21/12/2015 de University of Leicester / Monthly Notices Letters of the Royal Astronomical Society

feeding black hole

Ilustración de artista de un agujero negro supermasivo rodeado por un disco de gas del cual se alimenta. Crédito: onionguy92 / photobucket.

 

Los agujeros negros del centro de las galaxias podrían tragar 50 mil millones de veces la masa del Sol antes de perder los discos de gas de los que se alimentan, según un estudio de la Universidad de Leicester.

Andrew King, de la Universidad de Leicester, ha investigado los agujeros negros supermasivos del centro de las galaxias, alrededor de los cuales existen regiones del espacio donde el gas se instala en un disco orbital. Este gas puede perder energía y precipitarse hacia el interior, alimentando al agujero negro. Pero también se sabe que estos disco son inestables y con tendencia a formar estrellas.

El profesor King ha calculado lo grande que debería de ser un agujero negro para que su borde exterior impidiera la formación del disco, obteniendo 50 mil millones de masas solares. El estudio sugiere que sin un disco, el agujero negro dejaría de crecer, lo que significa que 50 mil millones de soles sería un límite superior. El único modo en que podría crecer más sería si una estrella cayera directamente hacia él o si se uniera a otro agujero negro.

“La importancia de este descubrimiento es que los astrónomos han encontrado agujeros negros de casi la masa máxima observando la enorme cantidad de radiación emitida por el disco de gas mientras cae. El límite en masa significa que este procedimiento no debería de conducir a masas mucho mayores de las que conocemos porque entonces no habría un disco luminoso”, explica el profesor King. “Son posibles masas mayores de los agujeros negros, en principio. Por ejemplo, un agujero negro podría unirse con otro agujero negro y el resultante sería aún mayor. Pero no se produciría ninguna luz en esta fusión y el agujero negro mayor final no podría tener un disco de gas que emitiera luz”.

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Actualizado ( Lunes, 21 de Diciembre de 2015 10:55 )   http://observatori.uv.es/index.php?option=com_content&view=article&id=7060%3Alos-agujeros-negros-pueden-alcanzar-50-mil-millones-de-veces-la-masa-del-sol-antes-de-que-su-comida-se-deshaga-en-estrellas&catid=52%3Anoticosmos&Itemid=74&lang=es