Descubren un raro agujero negro «al ritmo de los Beatles»

Los astrónomos dicen que el Universo tiene tantos agujeros negros que es imposible contarlos todos. Hasta 100 millones de estos intrigantes objetos astrales pueden existir en nuestra galaxia. Y muchos son, sencillamente, colosales. Los que tienen entre unas 10 y 100 veces la masa de nuestro Sol son los restos de estrellas moribundas, y los supermasivos, de más de un millón de veces la masa del Sol, habitan en los centros de la mayoría de las galaxias.

Pero algunos agujeros negros son distintos y aún más misteriosos. Están dispersos por todo el Universo como un oasis en un desierto. De masa intermedia, que va desde cien veces a unos pocos cientos de miles de veces la de nuestra estrella, son tan difíciles de medir que a veces incluso su existencia se pone en duda. Poco se sabe sobre cómo se forman y si se comportan igual que el resto.


Ahora, un equipo de astrónomos de la Universidad de Maryland ha medido con precisión, y en consecuencia confirmado su existencia, la masa de un agujero negro de cerca de 400 veces la de nuestro Sol en una galaxia a 12 millones de años luz de la Tierra.


«Los objetos en este rango son los menos habituales de todos los agujeros negros», dice Richard Mushotzky, uno de los autores del estudio. «Los astrónomos han estado preguntándose si existen estos objetos o no, cuáles son sus propiedades... Hasta ahora no hemos tenido datos para responder a estas preguntas», añade. No es la primera vez que un agujero de masa intermedia es medido, pero sí la primera que se hace con precisión. Según Mushotzky, este agujero negro en concreto es un buen ejemplo de este grupo misterioso.


Una canción de los Beatles

Un agujero negro es una región del espacio que contiene una masa tan densa que ni siquiera la luz puede escapar de su gravedad. Son invisibles, pero los astrónomos pueden encontrarlos mediante el seguimiento de su atracción gravitatoria sobre otros objetos. La materia que cae en un agujero negro gira alrededor de la misma forma que los desechos de una tormenta rodean el centro de un tornado. Cuando este material cósmico se roza produce fricción y luz, lo que hace que los agujeros negros se encuentren entre los objetos más brillantes del Universo.


El objeto del estudio está situado en Messier 82, una galaxia en la constelación de la Osa Mayor donde las estrellas jóvenes se están formando. A partir de 1999, un telescopio espacial de la NASA, el Observatorio Chandra de rayos X, detectó el objeto y los astrónomos sospecharon que se trataba de un agujero negro de masa intermedia, pero las estimaciones no eran lo suficientemente definitivas como para confirmarlo.


Nuevas observaciones -cientos de ellas entre 2004 y 2010 realizadas con el Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE) de la NASA- han permitido la grabación de partículas de rayos X individuales emitidas por el objeto. Las llamaradas mostraron un patrón rítmico de pulsos de luz, uno que ocurre 5,1 veces por segundo y otros 3,3 veces por segundo, un ratio de 3:2.


Las dos oscilaciones de luz eran como dos motas de polvo atrapadas en los surcos de un disco de vinilo girando en un tocadiscos, explica Mushotzky. Si comparamos las oscilaciones con ritmos musicales, producen un ritmo sincopado específico. El investigador lo compara con una bossa nova o con una melodía del álbum White de los Beatles: «Mean Mister Mustard sleeps in the park, shaves in the dark, try'na save paper».


En música, esto es un ritmo 3:2. Los astrónomos miden la masa de un agujero negro de forma similar. La técnica se ha utilizado en los agujeros negros más pequeños, pero nunca antes se había aplicado a los de masa intermedia. Los investigadores utilizaron estas oscilaciones para estimar que M82 X-1 es 428 veces la masa del Sol, más o menos 105 masas solares. Ahora los teóricos tendrán que explicar cómo se formó.


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