Cry’ de una estrella Heraldos Shredded una nueva era para probar la Relatividad

HONGOS

El año pasado, los astrónomos descubrieron un agujero negro en reposo en una galaxia distante que estalló después de la trituración y el consumo de una estrella que pasa. Ahora, los investigadores han identificado un distintivo señal de rayos X observada en los días posteriores a la explosión que proviene de la materia a punto de caer en el agujero negro. Esta señal reveladora, llamada oscilación cuasi-periódica o QPO, es un rasgo característico de los discos de acreción que rodean a menudo los objetos más compactos en el universo – estrellas enanas blancas, estrellas de neutrones y agujeros negros. QPOS se han visto en muchos estelar agujeros negros de masa, y no es tentadora evidencia de que en algunos agujeros negros que pueden tener masas de peso medio entre 100 y 100.000 veces la solar.

ilustración de Swift J1644 57

Esta ilustración se destacan las características principales de Swift J1644 57, y resume lo que los astrónomos han descubierto al respecto. Crédito: NASA Goddard Space Flight Center > 

Hasta que el nuevo hallazgo, QPOS se había detectado sólo en torno a un agujero negro súper masivo – el tipo que contiene millones de masas solares y está ubicado en el centro de galaxias. Ese objeto es la galaxia Seyfert de tipo REJ 396 1034, que a una distancia de 576 millones de años luz se encuentra relativamente cerca. «Este descubrimiento se extiende nuestro alcance hasta el borde interior de un agujero negro situado miles de millones de años luz de distancia, que es realmente increíble. Esto nos da la oportunidad de explorar la naturaleza de los agujeros negros y poner a prueba la relatividad de Einstein, en momentos en que el universo era muy diferente de lo que es hoy «, dijo Rubens Reis, un becario Einstein Postdoctoral en la Universidad de Michigan en Ann Arbor. Reis dirigió el equipo que descubrió la señal QPO con datos de la órbita Suzaku y telescopios XMM-Newton de rayos X, un hallazgo descrito en un artículo publicado hoy en Science Express. La fuente de rayos X conocido como Swift J1644 57 – después de sus coordenadas astronómicas en la constelación del Dragón – fue descubierto el 28 de marzo de 2011, por el satélite Swift de la NASA. Se suponía originalmente para ser el tipo más común de arranque llamado un estallido de rayos gamma, pero su gradual desaparición gradual emparejado nada de lo que había visto antes. Los astrónomos pronto convergieron en la idea de que lo que estaban viendo era el resultado de un acontecimiento verdaderamente extraordinario – el despertar del agujero negro inactivo una galaxia distante como lo destrozado y devorado una estrella que pasa. La galaxia está tan lejos que la luz del evento tuvo que viajar 3.9 millones de años antes de llegar a la Tierra.

La estrella experimentaron intensas mareas, ya que llegó a su punto más cercano al agujero negro y fue rasgado aparte rápidamente. Parte de su gas cayó hacia el agujero negro y se formó un disco alrededor de la misma. La parte central de este disco se calentó rápidamente a temperaturas de millones de grados, lo suficientemente caliente como para emitir rayos-X. Al mismo tiempo, a través de procesos todavía no completamente entendido, chorros dirigidos en sentidos opuestos perpendiculares al disco formado cerca del agujero negro. Estos chorros de materia hacia el exterior criticó a velocidades de más de un 90 por ciento de la velocidad de la luz a lo largo de eje de rotación del agujero negro. Uno de estos chorros acaba de pasar a apuntar directamente hacia la Tierra. Nueve días después de la explosión, Reis, Strohmayer y sus colegas observaron Swift J1644 57 con Suzaku, un satélite de rayos X operado por la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón con la participación de la NASA. Unos diez días más tarde, empezaron una campaña de seguimiento más largo con la Agencia Espacial Europea XMM-Newton observatorio. «Dado que la materia en el chorro se mueve muy rápido y estaba orientada casi en nuestra línea de visión, los efectos de la relatividad aumentó su X- ray señal suficiente de que podíamos coger el QPO, que de otro modo sería difícil de detectar a una distancia tan grande «, dijo Tod Strohmayer, astrofísico y co-autor del estudio en el Centro Goddard de Vuelo Espacial en Greenbelt, Md. Tan caliente gas en las espirales de disco más profundos hacia un agujero negro, se llega a un punto astrónomos llaman el interior órbita circular estable (CIUO). Más cerca del agujero negro y el gas rápidamente se hunde en el horizonte de sucesos, el punto de no retorno. El gas en espiral hacia adentro tiende a acumularse alrededor de la CIUO, donde se convierte en tremendamente caliente e irradia un torrente de rayos-X. El brillo de estos rayos X varía en un patrón que se repite a un intervalo de casi regular, la creación de la señal. QPO Los datos muestran que Swift J1644 +57′ s QPO bicicleta cada 3,5 minutos, que coloca su región de origen entre 2,2 y 5,8 millones de millas ( 4-9.300.000 km) del centro del agujero negro, la distancia exacta depende de la rapidez con que el agujero negro está girando. Para poner esto en perspectiva, la distancia máxima es de sólo alrededor de 6 veces el diámetro de nuestro sol. La distancia de la región QPO al horizonte de sucesos también depende de la velocidad de rotación, pero para un agujero negro girando a la teoría de la tasa máxima permite, el horizonte es justo dentro de la CIUO. «QPOS nos envíe información de los topes mismo del agujero negro , que es donde los efectos de la relatividad a ser más extrema «, dijo Reis. «La capacidad de profundizar en estos procesos a través de una distancia tan grande es un resultado verdaderamente hermosa y tiene un gran potencial.»

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