Los agujeros negros pueden verse con cualquier telescopio

Todo lo que hace falta para observar un agujero negro cercano y activo es un telescopio de 20 cm. Un equipo internacional de investigadores afirma que la actividad de estos fenómenos puede ser observada a la luz visible cuando se producen ciertos estallidos, y que la luz parpadeante que emerge de los gases que rodean los agujeros negros es un indicador directo.

Los resultados del equipo, publicados en la revista Nature, indican que los rayos ópticos y no sólo los rayos X proporcionan datos de observación fiables de la actividad del agujero negro.

"Ahora sabemos que podemos hacer observaciones basándonos en los rayos ópticos -es decir, la luz visible- y que los agujeros negros pueden ser observados sin telescopios de rayos X o rayos gamma de alta especificación", explica Mariko Kimura, estudiante de máster en la Universidad de Kyoto (Japón), y firma principal del artículo, en la nota de prensa de la universidad.

Cada varias décadas, algunos agujeros negros binarios sufren "arrebatos" o estallidos, en los que se emiten enormes cantidades de energía -incluyendo rayos X- a partir de sustancias que caen en el agujero negro.

Los agujeros negros están habitualmente rodeados por un disco de acreción, en el que el gas de una estrella compañera es atraído lentamente hacia el agujero formando una espiral. La actividad de los agujeros negros se observa normalmente a través de rayos X, que se generan en las partes internas de los discos de acreción, donde las temperaturas alcanzan los 10 millones de grados Kelvin o más.

V404 Cygni, uno de los agujeros negros binarios que se cree más cercano a la Tierra, "despertó" después de 26 años de inactividad el 15 de junio de 2015, experimentando uno de esos estallidos.

Liderado por astrónomos de la Universidad de Kyoto, el equipo consiguió con éxito obtener cantidades sin precedentes de datos de V404 Cygni, detectando patrones repetitivos con escalas de tiempo de entre varios minutos y unas pocas horas. Los patrones de fluctuación óptica, descubrió el equipo, se correlacionaron con los de rayos X.

Colaboración

Basándose en el análisis de los datos de observación ópticos y de rayos X, los astrónomos de Kyoto y sus colaboradores en la agencia espacial japonesa JAXA, el laboratorio nacional Riken, y la Universidad de Hiroshima, mostraron que la luz se origina en los rayos X que salen de la región más interior del disco de acreción que rodea al agujero negro.

Estos rayos X irradian y calientan la región exterior del disco, haciendo que emita rayos ópticos y por lo tanto se haga visible al ojo humano.

La observación del estallido, dicen los investigadores, fue el fruto de la colaboración internacional entre países de diferentes zonas horarias.

"Las estrellas sólo se pueden observar en la oscuridad, y sólo cada noche tiene un límite de horas, pero al hacer observaciones desde diferentes lugares de todo el mundo somos capaces de tener datos más completos", dice el co-autor Daisaku Nogami. "Estamos muy contentos de que nuestra red de observación internacional fue capaz de juntarse para documentar este evento tan infrecuente."

El estudio también reveló que la tasa de acreción de masa no es el principal factor desencadenante de la actividad repetitiva alrededor de los agujeros negros, sino más bien la duración de los períodos orbitales.

Referencia bibliográfica:

Mariko Kimura et al.: Repetitive patterns in rapid optical variations in the nearby black-hole binary V404 Cygni. Nature (2016). DOI: 10.1038/nature16452