Nueva evidencia de agujeros negros 

Casi sin ver nada, astrónomos aseguran haber descubierto algo extraordinario: el horizonte de eventos de agujeros negros en el espacio.

12 de enero, 2001 -- Los dos mayores observatorios orbitales de la NASA, el Telescopio Espacial Hubble y el Observatorio Chandra de Rayos X, han encontrado cada uno por su parte, lo que podría ser la mejor evidencia directa obtenida hasta ahora de la existencia de un horizonte de eventos - la principal característica de un agujero negro y uno de los conceptos astrofísicos más extraños de la naturaleza.

Un horizonte de eventos es la teórica frontera "sin retorno" que rodea a un agujero negro, de donde nada, ni siquiera la luz, puede escapar. Los agujeros negros son los únicos objetos que pueden tener un horizonte de eventos. Por lo tanto, la evidencia reafirma la existencia de los agujeros negros.

Derecha: La gravedad capta gas de una estrella compañera, atrayéndola en forma de remolino hacia un agujero negro. A medida de que el gas se acerca al horizonte de eventos, un fuerte corrimiento al rojo gravitacional lo hace verse más rojizo y le quita luminosidad. Cuando finalmente cruza el horizonte de eventos, el gas desaparece de vista; la región dentro del horizonte de eventos se ve negra. Haga click en la imagen para una comparación de gas cayendo en una estrella de neutrones.

Utilizando información del Observatorio Chandra y de antiguos satélites de rayos X , un equipo de investigadores estudió una docena de "novas de rayos X" -- sistemas que contienen una estrella semejante al Sol orbitando alrededor de un agujero negro o de una estrella de neutrones. Comparando el nivel de energía de diferentes tipos de novas de rayos X inactivas, el equipo del Chandra concluyó que los sistemas que podrían albergar a agujeros negros emitían sólo el uno por ciento de la energía que emiten los sistemas con estrellas de neutrones. 

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"Al detectar tan poca energía de estos potenciales agujeros negros, tenemos nuevas pruebas de que los horizontes de eventos existen", dice Michael García del Centro Harvard-Smithsonian para la Astrofísica en Cambridge, Massachusetts. "Es un poco raro decir que hemos descubierto algo cuando hemos visto casi nada, pero de hecho, esto es lo que ha pasado". 

Si una estrella de neutrones de superficie sólida cae, la energía será liberada cuando el material que recibe el impacto choque contra esa superficie. En cambio, si el objeto aumentado es un agujero negro, sólo una pequeña parte de la energía puede escapar antes de cruzar el horizonte de eventos y desaparecer para siempre.

"Ver escapar esta cantidad de energía, aunque sea pequeña, del agujero negro es como sentarse contra la corriente de un río y observar como el agua parece desvanecerse por el borde", dice Ramesh Narayan, también del equipo del Chandra. "Lo que mejor explica nuestras observaciones es que estos objetos tienen horizontes de eventos y que por lo tanto son agujeros negros".

Los científicos que usaron el Telescopio Espacial Hubble abordaron el problema desde otra perspectiva. Joseph F. Dolan, del Centro Goddard de Vuelos Espaciales de la NASA en Greenbelt, Maryland observó como pulsos de luz ultravioleta, provenientes de aglomeraciones de gas caliente, disminuían y desaparecían en un remolino alrededor de un objeto masivo y compacto, llamado Cygnus XR-1.

El Telescopio Hubble, midió las fluctuaciones de luz ultravioleta de gas atrapado en la órbita alrededor de un agujero negro y encontró dos ejemplos del llamado "tren de pulso moribundo". Es decir, unos destellos de luz que decaen rápidamente en precisas secuencias y que provienen de una aglomeración de gas caliente que cae en espiral en el agujero negro. 

Si no hubiera habiudo un horizonte de eventos, las aglomeraciones de gas habrían brillado más a medida que se estrellaban contra el cuerpo que las atraía. Un evento tuvo seis pulsos y el otro siete. Los resultados coinciden con lo que los astrónomos esperarían ver si la materia realmente estuviera cayendo en un agujero negro, dice Dolan.

Izquierda: El concepto de un agujero negro por un artista. Haga click en la imagen para ver una animación (3.4 MB mpeg) de cómo se vería la materia cayendo en un agujero negro.

Los investigadores de Chandra utilizaron el Espectrómetro CCD Avanzado de Imágenes para realizar tomas con tiempos de exposición que variaron entre 10 mil y 40 mil segundos por objeto. El fotómetro de alta velocidad del Hubble tomó muestras de luz a un promedio de 100 mil medidas por segundo, durante tres órbitas de Hubble, en junio, julio y agosto de 1992. 

El Instituto Científico del Telescopio Espacial es dirigido por la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía, Inc., para la NASA a través del Centro Goddard de Vuelos Espaciales. El Telescopio Espacial Hubble es un proyecto conjunto entre la NASA y la Agencia Espacial Europea. El Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA, en Huntsville, Alabama, administra el programa Chandra. El Centro Smithsonian Chandra de Rayos X, controla la ciencia y las operaciones de vuelo, desde Cambridge, Massachusetts. El trabajo del Chandra fue apoyado también por la Fundación Nacional para la Ciencia de Estados Unidos de América. 

Noticias del Telescopio Espacial Hubble -- más información sobre el descubrimiento. 

Comunicados de prensa del Chandra -- más información sobre el descubrimiento. 

Observatorio Chandra de Rayos X -- Sitio internet de la NASA para el observatorio orbital.

El Instituto Científico del Telescopio Espacial -- Página principal de la organización que administra el Telescopio Espacial Hubble.