Encontrado el agujero negro más pequeño

Ciencia Kanija
01/04/08

Científicos de la NASA han identificado el agujero negro más pequeño y ligero encontrado hasta el momento.

El nuevo poseedor del récord de peso ligero tiene aproximadamente una masa de 3,8 veces la mas del Sol y sólo tiene 24 kilómetros de diámetro.

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“Este agujero negro está realmente rozando los límites”, dijo el líder del equipo de estudio Nikolai Shaposhnikov del centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. “Durante muchos años los astrónomos han querido saber el menor tamaño posible de un agujero negro, y este muchachito da un gran paso hacia responder la pregunta”.

El agujero negro de masa baja se sitúa en un sistema binario en nuestra galaxia conocido como XTE J1650-500 en la constelación Ara del hemisferio sur. El satélite Explorador Sincrónico de Rayos-X Rossi de la NASA (RXTE) descubrió el sistema en 2001, y los astrónomos pronto se dieron cuenta de que el sistema albergaba un agujero negro de un peso relativamente ligero. Pero la masa del agujero negro nunca se había medido con precisión.

Los agujeros negros no pueden verse, pero se identifican por la actividad que les rodea, lo cual también ayuda a los astrónomos a estimar el tamaño de la región dentro de la actividad, y cuánta masa debe haber confinada en dicha región para generar la actividad de los alrededores. Más específicamente, los astrónomos pesan agujeros negros usaron relaciones entre el tamaño aparente del agujero negro y los rayos-X emitidos por el torrente de gas que gira en el disco del agujero negro antes de llegar a su fatal destino.

Conforme el gas caliente se acumula cerca del agujero negro, irradia rayos-X. La intensidad de los rayos-X varía en un patrón que se repite a intervalos casi regulares. Los astrónomos han sospechado desde hace mucho que la frecuencia de esta señal, llamada oscilación cuasi-periódica, o QPO, depende de la masa del agujero negro.

Conforme el agujero negro crece, la zona de gas de alrededor es empujada hacia fuera, por lo que el QPO baja su frecuencia. Pero para agujeros negros menores, el gas se sitúa más cerca y el QPO tiene una frecuencia mayor.

Shaposhnikov y su colega Lev Titarchuk de la Universidad George Mason usaron este método para “pesar” XTE J1650-500 y encontraron que tenía una masa de 3,8 soles. Este valor está muy por debajo del anterior poseedor del récord, GRO 1655-40, que marcó una escala de 6,3 soles.

Esta nueva medida de la masa podría ayudar a arrojar luz sobre cuál es la menor estrella que puede producir un agujero negro. Los astrónomos saben que existe un umbral crítico posiblemente entre 1,7 y 2,7 masas solares, que marca la línea entre una estrella que genera un agujero negro en su muerte y otra que produce una estrella de neutrones. Conocer este límite ayudaría a los científicos a comprender el comportamiento de la materia cuando es aplastada bajo densidades extraordinariamente altas.