Su trabajo muestra que el campo magnético es tan intenso que es capaz de arrancar partículas a la fuerza gravitatoria del agujero negro y desviarlas hacia el exterior.

 

La ESA logra identificar campos magnéticos cerca de un agujero negro

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Representación artística del sistema de Cygnus X-1.

El observatorio de rayos gamma Integral de la Agencia Espacial Europea (ESA) ha descubierto masa supercaliente un milisegundo antes de que se perdiera en un agujero negro. Probablemente fuera la última aparición de dicha materia, pero la comunidad astronómica cree que parte de ella puede estar escapando.

Estar en las cercanías de un agujero negro debe ser una experiencia poco agradable. Existe gran cantidad de partículas y radiación y enormes tormentas de partículas viajan a su interior a la velocidad de la luz. Esto provoca que la temperatura aumente hasta alcanzar millones de grados.

En circunstancias normales las partículas cruzan la barrera del agujero negro en un milisegundo. Pero es posible que una pequeña fracción de las mismas se «salve». Las nuevas observaciones de Integral han permitido determinar que esta región en la que impera el caos está plagada de campos magnéticos. Es la primera vez que se ha logrado identificar campos magnéticos cerca de un agujero negro. Integral indica un grado elevado de estructuración en los mismos y que estos sirven de túnel de escape para algunas partículas.

Visión artística de un agujero negro.

Philippe Laurent del Centre d’Etudes Nucléaires de Saclay (CEA Saclay, Francia) y varios colegas realizaron el descubrimiento cuando estudiaban el agujero negro cercano Cygnus X-1, un sistema binario en el que el agujero negro absorbe la energía y el gas de su estrella acompañante.

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Chorros de materia

Su trabajo muestra que el campo magnético es tan intenso que es capaz de arrancar partículas a la fuerza gravitatoria del agujero negro y desviarlas hacia el exterior. De esta forma se crean chorros de materia que se expulsan hacia el espacio exterior. Los investigadores indican que las partículas de estos chorros adoptan trayectorias espirales al recorrer el campo magnético alejándose del agujero negro, lo que a su vez modifica la polarización, una propiedad de la luz de rayos gamma.

Un rayo gamma se define como una onda cuya orientación se conoce como polarización. Las partículas en espiral de un campo magnético generan un tipo de luz denominado «emisión sincrotrón» que muestra un patrón de polarización característico. Este tipo de polarización fue descubierta por los científicos en los rayos gamma, un logro harto complicado.

«Tuvimos que utilizar casi todas las observaciones de Cygnus X-1 realizadas por Integral para lograr esta detección», indica el Dr. Laurent.

Las observaciones continuas del agujero negro durante un periodo de 7 años sumaban más de 5 millones de segundos de tiempo de observación, o lo que es lo mismo, tomar una imagen con un tiempo de exposición de más de dos meses. El equipo compiló todos los datos disponibles para generar una exposición de este tipo.

«Aún no sabemos cómo la materia absorbida por el agujero negro se desvía hacia los chorros. Existe un encendido debate entre los teóricos y estas observaciones les ayudarán a decidirse», explica el Dr. Laurent.

Con anterioridad se habían identificado chorros alrededor de agujeros negros mediante el empleo de radiotelescopios, pero no se pudo observar dichos agujeros negros con suficiente detalle como para determinar la distancia a la que surgen los chorros. Este estudio difiere del resto en este sentido.

«El descubrimiento de emisión polarizada de un chorro procedente de un agujero negro es un resultado sin precedentes que demuestra que Integral, encargado de cubrir la banda de alta energía de las misiones científicas de la ESA dedicadas al espectro amplio, sigue aportando resultados tras más de ocho años de su lanzamiento», comenta Christoph Winkler, científico del proyecto Integral de la ESA.

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