viernes, 14 de junio de 2013

SIMULACION DE INTERCAMBIO EN UN AGUJERO NEGRO DE MASA ESTELAR


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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