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Los científicos hallan nueva evidencia de que los agujeros negros están llevando a cabo, efectivamente, los “actos de desaparición” por los que son conocidos.

Un equipo de Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT = Massachusetts Technological Institute) y de Harvard descubrió que un cierto tipo de explosión de rayos-X, común en estrellas neutrónicas, nunca ha sido visto alrededor de sus primos, los agujeros negros. Es como si el gas que alimenta esas explosiones se hubiera desvanecido en el vacío.

Representación de un estallido de rayos-X sobre una estrella neutrónica.Crédito: NASA / Dana Berry

Esta es una fuerte evidencia, dicen los investigadores, sobre la existencia de una frontera teórica alrededor de un agujero negro conocida como “horizonte de eventos”, un punto a partir del cual nada, ni siquiera la luz, puede escapar.

Ron Remillard del Instituto Kavli de Astrofísica e Investigación Espacial del MIT en Cambridge, Massachusetts, lideró el análisis y discutió sobre los resultados obtenidos por el equipo en una conferencia de prensa llevada a cabo el 9 de enero de 2006 en el 207º encuentro de la Sociedad Astronómica Americana en Washington D.C.. Sus colegas son Dacheng Lin del MIT y Randall Cooper y Ramesh Narayan del Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica en Cambridge.

Los científicos estudiaron una muestra completa de fuentes transitorias de rayos-X detectadas con el Explorador Sincrónico Rossi de Rayos-X (RXTE = Rossi X-ray Timing Explorer) de la NASA a lo largo de los últimos nueve años. Detectaron 135 estallidos de rayos-X provenientes de 13 fuentes que se cree son estrellas neutrónicas, pero ninguno que surgiera de los 18 supuestos agujeros negros.

El gas liberado por una estrella cercana puede acumularse en la dura superficie de una estrella neutrónica, y finalmente estallará en una explosión termonuclear. Los objetos compactos más masivos en este estudio y que se supone sean agujeros negros, parecían no tener una superficie rígida. El gas que caía hacia el agujero negro parecía desaparecer.

“Los horizontes de eventos son invisibles por definición, de modo que parece imposible probar su existencia”, dijo Remillard. “Pero observando objetos densos que atraen gas, podemos inferir si el gas se estrella contra una superficie rígida y se acumula en ella, o si se desvanece tranquilamente. Para el grupo de supuestos agujeros negros que estudiamos, hay una ausencia completa de las explosiones superficiales conocidas como estallidos de rayos-X”.

Un agujero negro se forma cuando una estrella muy masiva agota su combustible. Sin energía que soporte su masa, la estrella implosiona. Si la estrella tiene más de 25 veces la masa del Sol, el núcleo colapsará hasta un punto de densidad infinita sin superficie. Dentro de un radio de unos 80 kilómetros a partir del centro del agujero negro, la gravedad es tan fuerte que ni siquiera la luz puede escapar de sus garras. Esta frontera es el teórico horizonte de eventos.

Las estrellas que tengan de 10 a 25 masas solares, colapsarán en esferas compactas de unos 15 kilómetros de diámetro, llamadas estrellas neutrónicas. Estos objetos poseen una superficie rígida y no presentan un horizonte de eventos.

Explorador Sincrónico Rossi de Rayos-X. (RXTE = Rossi X-Ray Timing Explorer)Crédito: NASA/RXTE

Los agujeros negros y sus primas, las estrellas neutrónicas, se localizan a veces en sistemas binarios, donde orbitan junto a una estrella compañera relativamente normal. El gas de estas estrellas, atraído por la fuerte gravedad, puede fluir periódicamente hacia el objeto compacto. Este proceso, conocido como acreción, libera grandes cantidades de energía, principalmente en la forma de rayos-X.

El gas puede acumularse sobre la superficie de una estrella neutrónica, y cuando las condiciones están maduras, el gas se encenderá en una explosión termonuclear que resulta visible como un acontecimiento de un minuto de duración conocido como estallido de rayos-X de Tipo I.

Los supuestos agujeros negros, es decir, los tipos más masivos de objetos compactos comprendidos en este estudio, se comportan como si no tuvieran superficie y están localizados detrás de horizontes de eventos.

La idea de utilizar la ausencia de estallidos de rayos-X para confirmar la presencia de horizontes de eventos en agujeros negros fue propuesta en 2002 por Narayan y por Jeremy Heyl de la Universidad de la Columbia Británica en Vancouver.

El Explorador Rossi, lanzado en diciembre de 1995, es operado por el Centro Goddard de Vuelo Espacial de la NASA en Greenbelt, Maryland.

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Concepción artística de materia girando alrededor de un agujero negro, tanto en el disco de acreción como la capturada por el campo magnético.Crédito: NASA

Traducido para Astroseti.org por
Heber Rizzo Baladán

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Web Site: MIT News Office
Artículo: “Scientists find black hole's 'point of no return'”
Fecha: Enero 09, 2006

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