El grupo de galaxias Perseus . Cada borroso objeto es una galaxia. Pasa inadvertida la extensa nube de gas que rellena el grupo. Cerca del centro se encuentra un agujero negro supermasivo.

Los astrónomos que utilizan el Observatorio de rayos-x Chandra de la NASA han encontrado, por primera vez, ondas sonoras procedentes de un agujero negro súper masivo. Esta “nota” es la más profunda que se ha detectado nunca desde cualquier objeto en nuestro Universo. La tremenda cantidad de energía que contienen estas ondas podría resolver un antiguo problema en Astrofísica.

Este agujero negro esta en el cluster de galaxias Perseo situado a 250 millones de años luz de la Tierra. En 2002, los astrónomos obtuvieron una observación con el Chandra profundo que mostraban ondulaciones en el gas que rellena el cluster. Estas ondulaciones son evidencia de ondas sonoras que han viajado cientos de miles de años luz desde el agujero negro central del cluster.

Observaciones tempranas han revelado la prodigiosa cantidad de luz y calor que crea un agujero negro.| “También hemos detectado ahora su sonido,” dice Andrew Fabian del Instituto de Astronomía in Cambridge, Inglaterra, y director del estudio.

En términos musicales, el fragmento de sonido generado por el agujero negro se traduce en la nota SI. Sin embargo, un humano no tiene capacidad de escuchar esta composición cósmica puesto que dicha nota es 57 octavas más baja que el DO corriente. Por comparar, un piano normal tiene alrededor de siete octavas. A una frecuencia un trillón de veces más grave que la resolución del oído humano es la nota más profunda que se haya detectado nunca de un objeto en el Universo.

“Las ondas de Perseus son mucho más que una interesante forma de acústica de agujero negro” dice Steve Allen, coinvestigador de esta investigación en el Instituto de Astronomía. “Estas ondas sonoras pueden ser la clave que explique como crecen los grupos de galaxias, las estructuras más grandes del Universo.”

Escudriñando en el corazón del Grupo de galaxias Perseus (izquierda), el Observatorio de rayos-X Chandra ha detectado ondas sonoras murmurando a través del gas (derecha) [más].

Durante años los astrónomos han tratado de entender porqué hay tanto gas caliente en los grupos de galaxias y tan poco gas frío. El gas caliente emitiendo rayos-x debería enfriarse puesto que la emisión se lleva parte de la energía del gas. Los gases densos cercanos al centro del grupo, donde la emisión es más brillante, se deberían enfriar más deprisa. Al tiempo que se enfría, dicen los investigadores, la presión debe reducirse, provocando que los gases exteriores caigan hacia el centro. Trillones de estrellas se deben estar formando en ese flujo gaseoso.

Todavía se ha encontrado escasa evidencia de flujo de gases o formación de estrellas. Esto ha forzado a los astrónomos a inventar diferentes caminos para explicar como el gas contenido en los grupos se mantiene caliente. Ninguno de ellos ha sido satisfactorio.

Las ondas sonoras de los agujeros negros, pueden, sin embargo, ser la baza.

Observaciones previas con el Chandra del grupo Perseus revelan dos cavidades globulares grandes extendiéndose desde el agujero negro central. Estas cavidades se han formado por torbellinos de material que han hecho retroceder el gas del grupo. Durante largo tiempo se ha sospechado que estos torbellinos, que son un efecto lateral no intuitivo de la deglución de la materia circundante por el agujero negro, calientan el gas circundante. Pero el mecanismo era desconocido. Las ondas sonoras, vistas en la reciente observación del Chandra propagándose desde las cavidades, pueden proporcionar este mecanismo de calentamiento.

Ilustración de las cavidades y las ondas sonoras en el gas caliente que rellena el grupo Perseus. [más]

Se necesita una enorme cantidad de energía para generar las cavidades, tanta como la energía combinada de 100 millones de supernovas. La mayor parte de esa energía se transporta con las ondas sonoras y debe disiparse en el gas de grupo, manteniéndolo templado y posiblemente previniendo un flujo por enfriamiento. Siendo así, el tono Si de la onda sonora, 57 octavas por debajo del Do medio, podría haberse mantenido prácticamente constante durante 2,5 billones de años.

Perseus es el grupo de galaxias más brillante en rayos-x, y por lo tanto era un objetivo perfecto para el Chandra en su búsqueda de ondas sonoras murmurando a través del gas caliente. Hay otros grupos de galaxias que muestran cavidades de rayos-x, y futuras observaciones del Chadra pueden también detectar ondas sonoras en dichos grupos.