Al igual que el Sol, los agujeros negros también tienen una corona. Cuando los astrónomos observan el espacio profundo, los agujeros negros suelen aparecer como gigantes inescrutables que se tragan todo lo que se cruza en su camino. Pero un nuevo estudio finalmente ha revelado detalles sobre una característica esquiva de estas entidades cósmicas: su corona sobrecalentada.
Así es la forma de la corona de un agujero negro
Una corona es una región de plasma en movimiento que forma parte del flujo de materia hacia un agujero negro, sobre la que los científicos solo tienen un conocimiento teórico. Los nuevos resultados revelan por primera vez la forma de la corona y pueden ayudar a los científicos a comprender su papel en la alimentación y el mantenimiento de los agujeros negros.
Durante años, los científicos han tenido la idea teórica de que los agujeros negros, al igual que las estrellas, poseen coronas supercalentadas, excepto que están en plena actividad. Estas regiones están formadas por gas caliente e ionizado que alcanza temperaturas infernales del orden de miles de millones de grados Celsius.
Estos nuevos hallazgos muestran que estas coronas, se alinean con los discos de acreción que hacen girar la materia hacia los agujeros negros. El avance ofrece nuevos conocimientos sobre los mecanismos de alimentación de los agujeros negros, desde sistemas de masa estelar como Cygnus X-1 hasta gigantes supermasivos en los centros de galaxias distantes.
El misterioso resplandor de la corona de un agujero negro
Si alguna vez has presenciado un eclipse solar, es posible que recuerdes la corona del Sol (su atmósfera más externa), se trata de un halo de luz brillante visible solo cuando el disco brillante está oculto. Resulta que los agujeros negros tienen su propia versión de esta corona, aunque mucho más intensa. A modo de comparación, la corona del Sol tiene entre uno y dos millones de grados Celsius.
Según la dinámica de los agujeros negros, también deberían tener una corona. Y, al igual que la corona del Sol, suele ser difícil de observar. Ahora, un estudio publicado en The Astrophysical Journal ha realizado observaciones de esta esquiva región.
Pero observar directamente una corona de este tipo planteaba un desafío importante. Los discos de acreción que rodean los agujeros negros, formados por materia que se desplaza en espiral hacia el interior, brillan con tanta intensidad que eclipsan el débil resplandor de la corona. Al examinar cómo se dispersan y se alinean los rayos X, los científicos pueden cartografiar estructuras que de otro modo serían invisibles.
La corona emite rayos X de energía extremadamente alta
De hecho, la corona del agujero negro es tan caliente que emite rayos X de energía extremadamente alta. Estos rayos X pueden dispersarse en el material del toro y reflejarse en nuestra línea de visión. Utilizando datos del Explorador de Polarimetría de Rayos X (IPXE) de la NASA, el equipo reunió datos sobre una docena de agujeros negros oscurecidos, incluidos Cygnus X-1 y X-3 en la Vía Láctea, y LMG X-1 y X-3 en la Gran Nube de Magallanes.
No solo pudieron observar rayos X dispersos desde las coronas de estos agujeros negros, sino que también pudieron detectar un patrón entre ellos. Según los datos, la corona rodea al agujero negro en un disco similar al disco de acreción, en lugar de rodear al agujero negro en una esfera similar a la corona del Sol.
Investigaciones como esta ayudarán a los astrónomos a refinar nuestros modelos de agujeros negros. También nos ayudarán a entender mejor cómo los agujeros negros consumen materia y alimentan los núcleos activos de galaxias que observamos en galaxias distantes.