El Grantecan descubre fulguraciones que ayudan a entender el entorno de los enigmáticos agujeros negros

Un equipo internacional de astrónomos liderado por la Universidad de Southampton y con participación del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) ha descubiertas fulguraciones de luz visible y de rayos X que dan nuevas pistas para entender el entorno de los agujeros negros.

El Instituto de Astrofísica de Canarias informó este viernes de que el hallazgo se ha producido cuando los investigadores utilizaban los instrumentos HiPERCAM del Gran Telescopio Canarias, ubicado en La Palma, y el observatorio espacial NICER de la NASA para crear una película de alta velocidad de un sistema de agujero negro en crecimiento.

El hallazgo ha sido publicado en la revista “Monthly notices of the royal astronomical society (MNRAS)”, se indica en un comunicado del IAC en el que se añade que los agujeros negros pueden alimentarse de una estrella cercana y crear vastos discos de acumulación de gas y polvo.

El efecto de la fuerte gravedad del agujero negro y el campo magnético del material puede provocar que el sistema en su conjunto emita niveles de radiación que cambian rápidamente.

Esta radiación es la que ha sido detectada en el visible por el instrumento HiPERCAM del Gran Telescopio Canarias (GTC) y en rayos X por el observatorio NICER de la NASA a bordo de la Estación Espacial Internacional, explica el IAC.

El sistema de agujero negro estudiado, que se llama MAXI J1820+070 y fue descubierto a principios de 2018, está a sólo 10.000 años luz de distancia, de la Vía Láctea, se agrega en el comunicado.

Este sistema de agujero negro tiene una masa equivalente a 7 soles, pero comprimida en una región del espacio más pequeña que la ciudad de Londres.

Investigar estos sistemas suele ser muy difícil ya que son demasiado pequeños y muy débiles para ser vistos, pero los instrumentos HiPERCAM y NICER permiten a los investigadores crear películas, a más de trescientos fotogramas por segundo, de la luz cambiante del sistema, capturando fulguraciones violentas de luz visible y de rayos X simultáneamente.

Para esta película se utilizaron datos reales, pero se redujo a una décima parte de la velocidad real para permitir que las fulguraciones más rápidas fueran detectadas por el ojo humano, ya que algunas de ellas duran unos pocos milisegundos y el material alrededor del agujero negro es tan brillante que eclipsa a la estrella que está consumiendo.

Los investigadores encontraron que los descensos en los niveles de rayos X van acompañados de un aumento en la luz visible y viceversa, y también han podido comprobar cómo los destellos más rápidos en luz visible surgen una fracción de segundo después de los rayos X, algo que se había visto en dos sistemas que contienen agujeros negros, pero nunca con un nivel de detalle como ahora.

Según John Paice, estudiante de postgrado de la Universidad de Southampton y autor principal del estudio, el hecho de que ahora lo hayan visto en tres sistemas refuerza la idea de que se trata de una característica común de estos agujeros negros en crecimiento.

Si es cierto, puede que esté diciendo algo fundamental sobre cómo funcionan los flujos de materia alrededor de estos enigmáticos objetos cósmicos, comenta John Paice.

Tariq Shahbaz, investigador del IAC que ha participado en el estudio, considera que los datos obtenidos con HiPERCAM son “increíbles, ya que las observaciones sugieren que podríamos estar viendo signos de estratificación dentro de las regiones cercanas a la base del jet”.

Romano Corradi, director del Gran Telescopio Canarias, destaca cómo la nueva instrumentación está ayudando a una mejor compresión de estos fenómenos.