Los astrónomos han descubierto el sistema de agujeros negros más oblicuo jamás encontrado, que consiste en un agujero negro que se alimenta de objetos extraídos de una subestrella.
La desalineación entre los dos cuerpos cósmicos (conocido como binario de rayos X) es tan grave que los científicos tendrán que cambiar sus teorías sobre cómo se forman los agujeros negros.
La alineación incorrecta puede ocurrir «debido a la poderosa patada creada por la supernova que creó el agujero negro», según el astrónomo del Observatorio Europeo Austral Ferdinando Butt y Michola Mabelly, profesora de astronomía en la Universidad de Podova. Diario de ciencia.
El equipo estudió el sistema de rayos X binario MAXI J1820 + 70, a unos 1.000 años luz de la Tierra.
El sistema consta de un agujero negro de ocho veces la masa y una subestrella de aproximadamente la mitad de la masa de nuestro Sol. El agujero negro dispara chorros de material al 80% de la velocidad de la luz, que los astrónomos detectan a 40 grados de Falsa Alineación.
“MAXI J1820+70 es una binaria de agujero negro excepcional, cuya ubicación en el cielo es relativamente cercana a la Tierra y muy cubierta por galaxias, lo que nos permite estudiar su expresión. Su operación ha terminado”, dijo a Newsweek Manuel Torres, del Centro de Astronomía Harvard-Smithsonian.
Torres, autor del segundo artículo publicado en Science que describe los hallazgos del grupo, dijo que se descubrió un mal funcionamiento importante en el sistema a través de una imagen completa de los componentes estructurales del sistema binario.
Este gradiente en la alineación del MAXI J1820 + 70 puede haberse introducido cuando se creó el agujero negro, lo que indica el desplazamiento más grande jamás visto en un sistema de este tipo.
«No esperábamos una desalineación tan grande en el sistema», dijo a Newsweek Helen Germack, profesora del Instituto de Astrofísica de la Universidad John Moores en la Universidad de Liverpool y coeditora de Newsweek. Este hallazgo pone en duda nuestra comprensión de la formación de agujeros negros binarios e influye en cómo determinamos las propiedades de los agujeros negros».
Poniendo un nuevo ciclo en la formación de agujeros negros
Desde los planetas más pequeños hasta los agujeros negros más grandes, casi todos los cuerpos cósmicos giran alrededor de un eje. Los ejes de rotación individuales están alineados cuando estos cuerpos son parte de un sistema ligado por la gravedad.
Estos ejes están alineados y 90 grados o perpendiculares a la órbita alrededor de la cual se asientan para sistemas con una estrella colapsada (enana blanca, estrella de neutrones u otra). , también conocida como binaria de rayos X.
En uno de estos sistemas binarios, cuando el agujero negro está lo suficientemente cerca de su asteroide, comienza a quitarle materia. Este material orbita alrededor del agujero negro, formando gradualmente un disco acumulador que cae a su superficie.
Estos discos de acumulación están sujetos a condiciones extremas y violentas como resultado de las enormes fuerzas gravitatorias creadas por los agujeros negros. Como resultado, el material del disco se calienta o se destruye a una temperatura muy alta, emitiendo así radiación óptica y de rayos X.
Además, el material que escapa uniéndose al agujero negro y cae sobre sus polos es lanzado al espacio como chorros relativistas de haces de gas ionizado que viajan a través del agujero negro.
Estas emisiones ópticas y de rayos X, así como los chorros relativistas que pueden viajar miles de años luz, se pueden utilizar para clasificar los agujeros negros y sus propiedades básicas. Se cree que los agujeros negros tienen solo tres propiedades: masa, carga y momento angular o rotación.
La rotación del agujero negro en el centro del disco de acreción se determina utilizando observaciones de emisiones de rayos X. Sin embargo, estos modelos asumen que el eje del agujero negro no está torcido.
La MAXI J1820+70, en cambio, tiene una desalineación de 40 grados en su orientación. Esto tiene un impacto en la teoría de la formación de agujeros negros, ya que los ejes de los agujeros negros y sus asteroides se acercan constantemente por la multiplicación de masa y las fuerzas de onda.
Según los autores del artículo científico, esto significa que la desalineación encontrada en el MAXI J1820 + 70 debe ser un componente básico.
Según Mabelly y Bott, la masa se emite de forma asimétrica cuando las estrellas explotan en una supernova. Como resultado, el nuevo agujero negro recibe una «patada natal».
Puede experimentar una alineación incorrecta en órbita como resultado de patear el asteroide binario del agujero negro. «Al principio, el sistema tenía dos estrellas», explicó Jermack de John Moores. Al final de su vida útil, la estrella más grande colapsó y se convirtió en un agujero negro.
«Se puede decir que la alineación incorrecta causó que el centro de la estrella masiva colapsara asimétricamente». Podría haberle dado una patada importante cuando se formó el agujero negro».
En teoría, la desalineación fue muy mala en el pasado, pero resultó ser algo invertida ya que la subestrella donó material al agujero negro.
«Ahora tenemos buena evidencia observacional de que la desalineación puede ser muy grande», continuó Jermack. La presunción anterior a este descubrimiento es que la desalineación es pequeña, si no es así.
«La forma en que los investigadores calculan la masa y la rotación del agujero negro se verá afectada por este nuevo descubrimiento».
«Ahora que el J1820 está inactivo, puede leer más sobre la subestrella», concluyó Torres. Es posible calcular el grado de desalineación con mayor precisión determinando la inclinación del binario y monitoreando su movimiento orbital.
«Con todos estos datos, podemos probar teorías que predicen la formación de agujeros negros masivos que colapsarán al final de sus vidas».
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