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Gracias al Chandra, han pesado el que ocupa el centro de la Galaxia NGC 4649.



Los astrofísicos disponen ahora de una nueva técnica para medir la masa de los agujeros negros supermasivos inactivos en la cercanía de nuestro cúmulo de galaxias. Gracias al satélite Chandra, han pesado el que ocupa el centro de la Galaxia NGC 4649.

Hace más de 40 años, los agujeros negros fueron considerados por la mayoría de los astrofísicos y de los físicos teóricos como objetos casi metafísicos. En aquella época, a menos que se formara parte de uno de los tres grupos que trabajaban en la astrofísica y la cosmología relativista, y de ser un protegido de John Wheeler, Yakov Zeldovitch y Denis Sciama, no era bueno para la carrera de un joven investigador embarcarse en trabajos sobre objetos tan esotéricos, en el límite de las consecuencias de las ecuaciones de Einstein.

En la actualidad, los agujeros negros están por todas partes y posiblemente incluso también a nivel de las partículas elementales. Su existencia está muy bien establecida al nivel del centro de las galaxias donde constituyen la única explicación razonable a las observaciones concernientes a los núcleos activos de las galaxias, por ejemplo los famosos cuásares. ¡Hasta nuestra propia Galaxia posee uno.!

Esta imagen artística representa un agujero negro supermasivo en el centro de una galaxia.© Nasa/NRAO (pulsar sobre la imagen para ampliarla)

En cambio, como la mayoría de los agujeros negros galácticos de algunos miles de millones de años solamente, éste es mucho menos activo de lo que debió serlo al principio de su historia, cuando los cuásares fueron abundantes y alimentados por gas fresco proveniente de las frecuentes colisiones galácticas.

La técnica principal de que disponían hasta ahora los astrónomos para pesar los agujeros negros supermasivos en el corazón de las galaxias, e incluso simplemente para detectarlos y demostrar su existencia, era medir las velocidades de las estrellas en órbita alrededor de ellos. La técnica se imponía por otra parte, para los agujeros negros galácticos actuales, mucho menos activos que en el pasado y quienes, por consiguiente, no irradian mucho más.

Una radiación cuyo perfil de temperatura depende de la masa central.

Hace aproximadamente diez años, los astrofísicos Fabrizio Brighenti, de la Universidad de Bolonia (Italia) y William Mathews, de la Universidad de Santa Cruz (California) hicieron una notable predicción. El medio interestelar en ciertas galaxias es rico en gas. Cuando éste es muy caliente y tiene equilibrio hidrostático* dentro de una vasta región alrededor de un agujero negro, irradia en el espectro de los rayos X. La intensidad producida no es espectacular pero es lo bastante elevada para que un satélite como el Chandra pueda poner fácilmente en evidencia tal zona de algunos miles de años luz de diámetro alrededor del agujero negro central.

Imagen compuesta a partir de los datos del Chandra en rayos X (en morado) y del Hubble (azul) de la galaxia elíptica gigante NGC 4649, situada a 51 millones de años luz. En el centro, el pico en rayos X que indica el agujero negro central.© NASA (pulsar sobre la imagen para ampliarla)

Entonces, según el cálculo de los astrofísicos, el perfil de temperatura del gas alrededor de este último debería mostrar un pico fácilmente observable, en función de la masa del agujero negro. Es lo que un equipo de astrónomos dirigido por Philip Humphrey de la Universidad de California, en Irvine, acaba de descubrir en la galaxia NGC 4649. La masa determinada es enorme ya que se trata de al menos 3 400 millones de masas solares, uno de los valores más grandes conocidos. Este valor está de acuerdo con las estimaciones obtenidas con la ayuda de las mediciones de las velocidades de las estrellas alrededor del agujero negro central de NGC 4649.

Los astrónomos están seguros que disponen no sólo de una nueva técnica para determinar la masa de los agujeros negros galácticos, lo que consolida los estudios hechos al respecto, si no también de un nuevo sistema para detectar estos agujeros negros cuando se agazapan discretamente en el corazón de las galaxias.


Para saber más.

El equilibrio hidrostático se produce en un fluido en el que las fuerzas del gradiente vertical de presión y la gravedad están en equilibrio. En un fluido hidrostático no hay aceleración vertical neta.

El equilibrio hidrostático explica por qué la atmósfera terrestre no se colapsa sobre una fina capa en la superficie por efecto de la gravedad, o cómo los neumáticos de un coche o de una bicicleta pueden soportar el peso del vehículo gracias a la presión del gas en el interior.

En el caso de una estrella, existe un equilibrio entre la fuerza de gravedad que actúa atrayendo el gas estelar hacia el centro y comprimiéndolo, y la variación radial de presión que actúa en sentido contrario intentando expandir el sistema. En condiciones normales la estrella está en equilibrio y adopta una forma esférica estable. En una estrella la presión tiene dos partes, una hidrostática y otra producida por la presión de radiación. La presión que sostiene a las estrellas es fruto de la liberación de energía en el centro de estas por medio de reacciones de fusión nuclear.



Crédito de las imágenes: NASA. Nasa/NRAO.

Agradecimientos: Wikipedia.



Traducido para Astroseti.org por Xavier Civit




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