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Fotografiado por primera vez un flujo de gas hacia un agujero negro supermasivo.
Chandra toma imágenes de gas fluyendo hacia un agujero negro

29 Julio.- El flujo de gas caliente hacia el agujero negro ha sido claramente reflejado por primera vez en rayos-X. Las observaciones del observatorio Chandra de Rayos X de la NASA, han sido analizadas por astrónomos de la Universidad de Alabama, que ayudará a resolver dos de los problemas más fundamentales de la astrofísica moderna: la comprensión de cómo crecen los agujeros negros y se comporta la materia en su intensa gravedad.

Gas fluyendo a un agujero negro
NGC 3115: una galaxia lenticular situada  a 32 millones de años luz de la Tierra. (X-ray: NASA / CXC / Univ de Michigan / K.Wong et al, óptico:. ESO / VLT) Esta imagen compuesta contiene rayos-X de Chandra (azul) y los datos ópticos del VLT (oro) de la galaxia NGC 3115. Utilizando los datos de Chandra, el flujo de gas caliente hacia el agujero negro supermasivo en el centro de esta galaxia ha podido ser fotografiado. Esta es la primera vez que se ha observado una clara evidencia de un flujo en un agujero negro. Los nuevos datos de Chandra también son compatibles con las anteriores observaciones ópticas que sugieren que el agujero negro de NGC 3115 tiene una masa de cerca de dos mil millones de veces la del Sol. Esto haría que NGC 3115 fuera el primero de los agujeros negros más cercano a la Tierra de miles de millones de masas solares. Escala: completa la imagen: 7.5 minutos de arco (alrededor de 70.000 años luz) | imagen de Inserción: 27 segundos de arco de diámetro (unos 4.150 años luz)
El agujero negro está en el centro de una gran galaxia conocida como NGC 3115, que se encuentra a unos 32 millones de años luz de la Tierra. Una gran cantidad de datos anteriores han demostrado material en el material cae y está alrededor del agujero negro, pero ninguno con esta clara una firma de calor de gas . 

Por la imagen del gas caliente a diferentes distancias del agujero negro supermasivo, los astrónomos han observado un umbral crítico donde el movimiento del gas es dominado primero por la gravedad del agujero negro y cae hacia el interior. La distancia desde el agujero negro se conoce como el "radio de Bondi."

"Es muy emocionante encontrar una evidencia tan clara de gas en las garras de un agujero negro masivo", dijo el Dr. Ka-Wah Wong, un investigador post-doctoral en la Universidad de Alabama, quien dirigió el estudio que aparece en la edición del 20 de julio de la revista Astrophysical Journal Letters. "El poder de resolución de Chandra representa una oportunidad única para conocer más acerca de cómo los agujeros negros capturan el material para poderlos estudiar mejor."

Como los flujos de gas van hacia el agujero negro, están muy concentrados, por lo que son más calientes y brillantes, una firma ahora confirmada por las observaciones de rayos-X.

Los investigadores hallaron que el aumento de la temperatura del gas se inicia a unos 700 años luz del agujero negro, dando la ubicación del radio de Bondi. Esto sugiere que el agujero negro en el centro de NGC 3115 tiene una masa de alrededor de dos mil millones de veces la del Sol, por lo que es el agujero negro de ese tamaño más cercano a la Tierra.

Los datos de Chandra también muestran que el gas cerca del agujero negro en el centro de la galaxia es más denso que el gas que está más lejos, como se predijo. Usando las propiedades observadas del gas y los supuestos teóricos, el equipo estima que cada año el gas pesa alrededor de un 2 por ciento de la masa del Sol y está siendo arrastrado a través del radio de Bondi hacia el agujero negro.

Haciendo ciertas suposiciones sobre cuanto cambia la energía del gas en la radiación, los astrónomos esperan encontrar una fuente que es más de un millón de veces más brillante en rayos-X de lo que se ve en NGC 3115.

"Un principal misterio en la astrofísica es como puede ser que el área alrededor de los agujeros negros sea tan débil, cuando hay mucho combustible disponible a la luz", dijo el co-autor Dr. Jimmy Irwin, profesor asistente en el departamento de la UA de la física y la astronomía. "Este agujero negro es un caso emblemático de este problema".

Hay por lo menos dos posibles explicaciones para esta discrepancia. La primera es que hay mucho menos material del que en realidad cae hacia el agujero negro que fluye dentro del radio de Bondi. Otra posibilidad es que la conversión de energía en la radiación es mucho menos eficiente de lo que se supone.

Modelos diferentes que describen el flujo de material en el agujero negro hacen predicciones diferentes de la rapidez con que la densidad del gas se prevee que aumente a medida que se acerca al agujero negro. Una determinación más precisa del aumento de la densidad de las observaciones futuras deberían ayudar a los astrónomos descartar algunos de estos modelos.
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