3 cuásares.

Chandra de la NASA sugiere que los agujeros negros crecen a un ritmo excesivamente rápido.
Ilustración de 3 Quasar.
Comunicado de prensa, 30 de abril del 2.015.

Un grupo de inusuales agujeros negros gigantes puede estar consumiendo cantidades excesivas de materia, según un nuevo estudio que utiliza el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA. Este hallazgo puede ayudar a los astrónomos a comprender cómo los agujeros negros más grandes pudieron crecer tan rápidamente en el Universo temprano.

Los astrónomos han sabido por algún tiempo que los agujeros negros supermasivos con masas que van de millones a miles de millones de veces la masa del Sol y que residen en el centro de las galaxias pueden engullir enormes cantidades de gas y polvo que han caído en su atracción gravitacional. A medida que el asunto cae hacia estos agujeros negros, brilla con tal brillantez que se pueden ver a miles de millones de años luz de distancia. Los astrónomos llaman "cuásares" a estos extremadamente hambrientos agujeros negros.

Este nuevo resultado sugiere que algunos cuásares son aún más expertos en devorar el material de lo que los científicos sabían anteriormente.

"Incluso para los famosos y prodigiosos consumidores de material, estos enormes agujeros negros parecen estar cenando a un ritmo enorme, al menos de cinco a diez veces más rápido que los cuásares típicos", dijo Bin Luo de la Universidad Estatal de Pensilvania en State College, Pensilvania, quien dirigió el estudio.

Panel de 3 Quasar. 

Luo y sus colegas examinaron los datos de Chandra para 51 cuásares que se encuentran a una distancia de entre 5 mil y 11.500 millones de años luz de la Tierra. Estos quasares se seleccionaron porque tenían emisiones inusualmente débiles de ciertos átomos, especialmente carbono, en longitudes de onda ultravioleta. Se encontró que aproximadamente el 65% de los cuásares en este nuevo estudio eran mucho más débiles en radiografías, en unas 40 veces en promedio, que los cuásares típicos.

La emisión atómica ultravioleta débil y los flujos de rayos X de estos objetos podrían ser una pista importante de cómo un agujero negro supermasivo atrae la materia. Las simulaciones por computadora muestran que, a tasas de flujo de entrada bajas, la materia gira hacia el agujero negro en un disco delgado. Sin embargo, si la velocidad de entrada es alta, el disco puede hincharse dramáticamente, debido a la presión de la alta radiación, en un toro o rosquilla que rodea la parte interna del disco.

"Esta imagen encaja con nuestros datos", dijo el coautor Jianfeng Wu del Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica, en Cambridge, Massachusetts. "Si un cuásar está incrustado en una gruesa estructura en forma de rosquilla de gas y polvo, la rosquilla absorberá gran parte de la radiación producida cerca del agujero negro y evitará que golpee el gas ubicado más lejos, lo que provocará una emisión atómica ultravioleta más débil y X emisión de rayos ".

El observatorio de rayos X Chandra de la NASA.

El equilibrio habitual entre la atracción hacia el interior de la gravedad y la presión hacia el exterior de la radiación también se vería afectado.

"Se emitiría más radiación en una dirección perpendicular al disco grueso, en lugar de a lo largo del disco, lo que permitiría que el material cayera a tasas más altas", dijo el coautor Niel Brandt, también de la Universidad Estatal de Pensilvania.

La implicación importante es que estos cuásares de "discos gruesos" pueden albergar agujeros negros que crecen a una velocidad extraordinariamente rápida. El estudio actual y los anteriores de diferentes equipos sugieren que tales quásares podrían haber sido más comunes en el Universo temprano, solo alrededor de mil millones de años después del Big Bang. Tal rápido crecimiento también podría explicar la existencia de enormes agujeros negros incluso en épocas anteriores.

Un documento que describe estos resultados aparece en una próxima edición de The Astrophysical Journal y está disponible en línea. El Centro Marshall para Vuelos Espaciales de la NASA en Huntsville, Alabama, administra el programa Chandra para la Dirección de Misión Científica de la agencia en Washington. El Observatorio Astrofísico Smithsonian de Cambridge, Massachusetts, controla la ciencia y las operaciones de vuelo de Chandra.

El Centro Marshall para Vuelos Espaciales de la NASA en Huntsville, Alabama, administra el programa Chandra para la Dirección de Misiones Científicas de la NASA en Washington. El Observatorio Astrofísico Smithsonian de Cambridge, Massachusetts, controla la ciencia y las operaciones de vuelo de Chandra.

Una imagen interactiva, un podcast y un video sobre los hallazgos están disponibles en:

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Contactos de medios:
Megan Watzke
Centro de rayos X Chandra, Cambridge, Massachusetts.
617-496-7998

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