jueves, mayo 23, 2024
InicioCuriosidadesEl descubrimiento de un agujero negro podría obligarnos a repensar cómo se...

El descubrimiento de un agujero negro podría obligarnos a repensar cómo se forman las galaxias

Mirando profundamente en la infancia del Universo, el Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral confirmó recientemente el descubrimiento del quásar más brillante y de más rápido crecimiento. Los cuásares son objetos luminosos en el cielo nocturno impulsados ​​por gas que cae en un gran agujero negro en el centro de una galaxia.

El descubrimiento de este objeto récord fue bastante fascinante. Pero otro aspecto crucial del anuncio es que plantea grandes interrogantes sobre la formación de galaxias en el universo primitivo.

En particular, sigue siendo intrigante cómo este cuásar, que existió menos de dos mil millones de años después del Big Bang, pudo haber crecido tanto y tan rápidamente. Investigar este enigma podría incluso llevar a repensar cómo surgieron las galaxias.

Los agujeros negros, los objetos más densos del universo, reciben su nombre porque su atracción gravitacional es tan increíblemente fuerte que ni siquiera la luz puede escapar de su alcance. ¿Cómo puede entonces ser un agujero negro el origen de una fuente de luz tan intensa?

Bueno, en algunas galaxias, donde el agujero negro es lo suficientemente grande, la materia es atraída a un ritmo tremendamente alto. A medida que gira en espiral, las violentas colisiones entre gases, polvo y estrellas dan como resultado la emisión de enormes cantidades de energía luminosa. Cuanto más grande es el agujero negro, más violentas son las colisiones y más luz se emite.

El cuásar objeto del último estudio, conocido como J0529-4351, tiene una masa equivalente a 17 mil millones de soles y es increíblemente grande.

Hay un disco en espiral de materia que se extiende siete años luz de ancho en el centro de la galaxia y el agujero negro está creciendo al acrecentar (acumular) esta materia. El ancho del disco es comparable a la distancia entre la Tierra y el siguiente sistema estelar más cercano, Alfa Centauri.

Ocultos a plena vista

El agujero negro está creciendo rápidamente, consumiendo una cantidad récord de masa, equivalente a un sol por día. Esta intensa acumulación de materia libera una cantidad de energía radiativa equivalente a un cuatrillón (mil billones) de soles.

Esto plantea la pregunta de por qué un objeto tan brillante ha sido identificado recientemente en el cielo nocturno, a pesar de décadas de observaciones astronómicas. Resulta que este cuásar furtivo estaba escondido a plena vista.

A pesar de su sorprendente luminosidad, J0529-4351 está muy distante, lo que significa que se mezcla perfectamente con un mar de estrellas más débiles mucho más cercanas a la Tierra. De hecho, este cuásar está tan distante que la luz que emite tarda unos impresionantes 12 mil millones de años en llegar hasta nosotros aquí en la Tierra.

La edad del universo es de unos 13,7 mil millones de años. Por tanto, este cuásar existió sólo 1.700 millones de años después del Big Bang, en el inicio del Universo.

La expansión del universo tras el Big Bang es lo que permite medir la distancia y por tanto la edad de este cuásar. Una fórmula simple conocida desde hace mucho tiempo llamada ley de Hubble establece que saber qué tan rápido se aleja un objeto de nosotros nos permite calcular qué tan lejos está.

Las colisiones que se producen cuando la materia gira en espiral hacia el agujero negro de este cuásar lo elevan a temperaturas abrasadoras de 10.000°C. En estas condiciones, los átomos del sistema emiten un espectro de luz característico.

Estas frecuencias discretas de luz forman una especie de código de barras que los astrónomos pueden utilizar para identificar las composiciones elementales de los objetos en el cielo nocturno.

A medida que un objeto que emite luz se aleja de nosotros, la frecuencia de esa luz observada cambia, del mismo modo que la frecuencia del sonido de la sirena de una ambulancia cambia dependiendo de si se acerca o se aleja de ti.

Este cambio observado en los objetos astronómicos se conoce como corrimiento al rojo. Esto, junto con la Ley de Hubble, permitió confirmar la edad y distancia (ambas propiedades están vinculadas en cosmología) de J0529-4351.

Este brillante faro del Universo temprano ha planteado una importante pregunta que ha desconcertado a los astrónomos: ¿cómo es que este agujero negro, en un período de tiempo relativamente corto, se transformó tan rápidamente en un objeto tan masivo? Según modelos bien aceptados del universo primitivo, debería haber tardado más en crecer hasta este tamaño.

Es más, al perfeccionar los modelos de inteligencia artificial (IA) utilizados para escanear los datos del telescopio en busca de estos objetos inusuales, se podrían encontrar aún más en los próximos años. Si se parecen a J0529-4351, los físicos necesitarían repensar seriamente sus modelos del universo temprano y la formación de galaxias.

El agujero negro de más rápido crecimiento jamás observado será el objetivo perfecto para un sistema llamado Gravity+, una futura actualización de un instrumento del Very Large Telescope llamado interferómetro. Este interferómetro es una forma ingeniosa de combinar datos de los cuatro telescopios separados que componen el VLT.

Gravity+ está diseñado para medir con precisión la velocidad de rotación y la masa de los agujeros negros directamente, especialmente aquellos que están lejos de la Tierra.

Además, el Telescopio Extremadamente Grande del Observatorio Europeo Austral, un telescopio reflector de 39 metros de diámetro, se encuentra actualmente en construcción en el desierto de Atacama de Chile. Está diseñado para detectar las longitudes de onda ópticas y del infrarrojo cercano características de los quásares distantes y hará que la identificación y caracterización de objetos tan esquivos sea aún más probable en el futuro.

Robin Smith, profesor titular de Física, Universidad Sheffield Hallam

Este artículo fue republicado desde La conversación bajo una licencia Creative Commons. Leer el artículo original.

Enlace de la fuente

RELATED ARTICLES

DEJA UNA RESPUESTA

Por favor ingrese su comentario!
Por favor ingrese su nombre aquí

Anuncio - Hosting Web de SiteGround - Diseñado para una fácil administración web. Haz clic para saber más.

Mas Populares

- Advertisment -

Comentarios Recientes