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Esta animación ejecutada con los datos de un supercomputador, lleva a la zona interior del disco de acreción de un agujero negro de masa estelar.
El gas está a una
temperatura de 20 millones de grados F, y como se mueve en espiral hacia el
agujero negro brilla en el rango de rayos X de baja energía.
Justo antes de
que el gas se precipite hacia el centro, su movimiento orbital se acerca a la
velocidad de la luz. Los rayos X
de hasta cientos de veces más potentes ("duros") que aquellos que
surgen de la corona del disco, es una tenue región de gas mucho más caliente
alrededor del disco. Las temperaturas coronales alcanzan miles de millones de
grados.
El horizonte
de sucesos es el límite donde todas las trayectorias, incluyendo las de la luz,
caen hacia dentro; y nada puede pasar hacia el exterior a través del horizonte
de sucesos y escapar del agujero negro.
Un nuevo
estudio realizado por astrónomos de la
NASA , la
Universidad Johns Hopkins y el Instituto de Tecnología de
Rochester confirma sospechas de larga data, acerca de cómo se producen agujeros
negros de masa estelar. Mediante
el análisis de una simulación de supercomputadora, se logra visualizar el gas
que fluye dentro de un agujero negro, el equipo descubre que puede reproducir
una gama de características importantes de rayos X, mucho de ellos observados
en agujeros negros activos.
Los agujeros
negros son los objetos más densos conocidos. Los
agujeros negros estelares se forman cuando las estrellas masivas agotan
su combustible y colapsan, aplastando hasta 20 veces el equivalente la masa
del Sol, en objetos compactos menores de 120 kilómetros [75
millas] de ancho. El gas cayendo hacia un agujero negro orbita inicialmente a
su alrededor y luego se acumula en un aplanado disco.
El gas se
almacena gradualmente hacia adentro en el disco, en forma de espirales; comprimiéndose y calentándose a medida que se acerca al centro, en última instancia, llega a
temperaturas de hasta 20 millones de grados Fahrenheit [12 millones de grados C],
equivalente a unas 2.000 veces más caliente que la superficie del sol. Brilla intensamente con un bajo
consumo de energía, o rayos-X "blandos".
Durante más de
40 años, sin embargo, las observaciones muestran que los agujeros negros
también producen grandes cantidades de rayos X "duros" con
energía de decenas a cientos de veces mayor que los rayos X "blandos". Esta luz de mayor energía implica la
presencia de gas más caliente, con temperaturas que alcanzan los miles de
millones de grados.
El nuevo
estudio incluye una detallada simulación por ordenador; a la vez, un
seguimiento del fluido y de las propiedades eléctricas y magnéticas del gas, sin dejar de tener en cuenta la teoría de la
relatividad de Einstein.
Usando estos
datos, los científicos desarrollaron herramientas para un seguimiento de cómo
se emiten los rayos X absorbidos, y se dispersaron en y alrededor del disco.
El
estudio demuestra por primera vez una conexión directa entre la turbulencia
magnética en el disco, la formación de un mil millones de grados en la corona
por encima y por debajo del disco, producción de rayos X “duros” que es una
activa forma de "alimentación" del agujero negro.
Esta
investigación, fue dirigida por Jeremy
Schnittman, astrofísico de Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt, Maryland.
Compilado de:
NASA Goddard - 14.06.2013
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