El observatorio Integral de la ESA de rayos gamma ha visto materia caliente sólo una milésima de segundo antes de que se hundiera en el olvido de un agujero negro. Pero ¿está realmente condenado? Estas observaciones sugieren que un poco de la materia puede estar escapando.
Nadie querría estar tan cerca de un agujero negro. Sólo a unos pocos cientos de kilómetros de su superficie sería mortal, en un espacio con un torbellino de partículas y radiación. Grandes tormentas de partículas están cayendo a su destino casi a la velocidad de la luz , aumentando la temperatura a millones de grados.
Normalmente, se tarda sólo una milésima de segundo para que las partículas crucen esta distancia final, pero la esperanza puede estar en manos de una pequeña fracción de ellas.
Gracias a las observaciones del observatorio Integral, los astrónomos ahora saben que esta región caótica está constituída por campos magnéticos.
Esta es la primera vez que los campos magnéticos se han identificado cerca de un agujero negro. Lo más importante es que el telescopio muestra que son campos magnéticos muy estructurados que están formando un túnel de escape para algunas de las partículas condenadas.
Philippe Laurent, CEA Saclay, de Francia, y sus colegas hicieron el descubrimiento al estudiar el agujero negro de Cygnus X-1, que está haciendo estragos en una estrella compañera haciéndola pedazos y alimentándose de su gas.
Sus pruebas indican que el campo magnético es lo suficientemente fuerte como para arrancar de las garras del agujero negro a las partículas gravitacionales y se crea un embudo hacia el exterior, creando rayos de partículas de materia que se disparan hacia el espacio. Las partículas de estos chorros se están elaborando en trayectorias en espiral a medida que suben liberadas del campo magnético y esto está afectando a la propiedad de su luz de rayos gamma que se conoce como polarización.
Un rayo gamma, como la luz ordinaria, es una especie de onda con una orientación determinada que se conoce como polarización. Cuando una partícula rápida está en espiral en un campo magnético produce una especie de luz, conocida como radiación sincrotrón, que muestra un patrón característico de la polarización. Es esta polarización que el equipo ha encontrado en los rayos gamma . Fue una observación difícil de hacer.
"Tuvimos que usar casi todas las observaciones del telescopio Integral nunca antes hechas de Cygnus X-1 para hacer esta detección", dice Laurent.
Acumulando más de siete años, estas observaciones repetidas del agujero negro ahora tienen en total más de cinco millones de segundos de tiempo de observación, el equivalente a sacar una sola imagen con un tiempo de exposición de más de dos meses. El equipo de Laurent las agregó todas juntas para crear precisamente esa exposición.
"Todavía no sabemos exactamente cómo la materia que cae se convierte en rayos de partículas. Hay un gran debate entre los teóricos;. Estas observaciones les ayudarán a decidir", dice Laurent.
Estos rayos de partículas alrededor de los agujeros negros se han visto por los telescopios de radio, pero estas observaciones no pueden ver el agujero negro en suficiente detalle como para saber exactamente qué tan cerca del agujero negro vienen los rayos.
"Este descubrimiento de la emisión polarizada de un rayos de partículas del agujero negro es un resultado único que demuestra que el telescopio Integral cubre la banda de alta energía en el amplio espectro de la ESA para misiones científicas y sigue produciendo resultados clave más de ocho años después de su lanzamiento", dice Christoph Winkler, científico del Proyecto Integral de la ESA .