28/May/07

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Los agujeros negros de alta velocidad podrían ser observables

Los astrónomos están intentando cazar un objetivo muy complicado: agujeros negros que han sido eyectados de los centros de sus galaxias.

Algunos dudan que la presa pueda ser descubierta, debido a que, para ser visible, el agujero negro debe estar tragando materia de un disco de acreción. Y si un agujero negro es expulsado del núcleo de su propia galaxia y enviado al exterior su disco de acreción debería quedar en el camino.

Sin embargo, nuevos cálculos del físico teórico Avi Loeb, del Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica, dio a los cazadores una luz de esperanza. Loeb mostró que, genéricamente, un agujero negro expulsado del centro de una galaxia podría llevarse consigo a su disco de acreción y permanecer visible por millones de años.

"La materia en el disco está dando vueltas en torno al agujero negro a una velocidad mucho mayor que la típica velocidad de eyección de los agujeros negros. Esa materia está tan fuertemente ligada que seguiría al agujero negro como las ovejas al pastor", dijo Loeb.

En el escenario examinado por Loeb, dos galaxias colisionan y se funden. El agujero negro supermasivo en rotación y binario del núcleo de la galaxia se fusiona, emitiendo una poderosa radiación gravitacional en una determinada dirección. Simulaciones computacionales demostraron hace poco que el momento neto acarreado por la radiación da al agujero negro resultante un fuerte impulso en dirección opuesta. El agujero negro, entonces, retrocede a velocidades de hasta 15 millones de kilómetros por hora, velocidad suficiente para atravesar una galaxia entera en un tiempo cósmicamente corto, de tan sólo 10 millones de años.

A pesar de que la predicción de agujeros negros en retroceso en galaxias con "mergers" ha mostrado ser robusta, resultó poco clara hasta que el trabajo de Loeb mostró que las consecuencias del fenómeno podrían ser observadas de manea óptica. Loeb examinó la idea de cómo el agujero negro podría sostener su disco de acreción mientras era eyectado. Encontró que, debido a que el gas orbita al agujero negro a toda velocidad, el disco de acreción podría seguirlo en su viaje.

Además, el disco gaseoso no sería consumido durante la etapa previa de fusión de los dos agujeros negros, debido a que el agujero negro binario tendería a abrir una cavidad en el disco.

Luego de que los dos agujeros negros se unen para formar uno solo, el disco de acreción podría alimentar al agujero negro durante millones de años, haciendo que éste brille. Tales agujeros negros, cuando están ubicados a distancias cosmológicas son llamados cuásares.

Antes de que el combustible del agujero negro se agote, éste podría viajar más de 30 mil años luz desde el centro de la galaxia. A distancias cosmológicas típicas, eso podría equivaler a una separación de un segundo de arco en el cielo. Tales separaciones presentan un desafío para ser detectadas, pues el brillante cuasar ocultaría la débil galaxia.

Fuente: Cielo Sur. Aportado por Eduardo J. Carletti