Agujeros negros inesperados

Los agujeros negros, esos objetos tan masivos que de ellos no pueden escapar ni las part¨ªculas de la luz, siguen sorprendiendo a los cient¨ªficos. "No ten¨ªamos ni idea de qu¨¦ har¨ªan los agujeros negros en las galaxias primitivas y ni siquiera si existir¨ªan; ahora sabemos que est¨¢n all¨ª y que crecen como locos", dice el astr¨®nomo Ezequiel Treister. Y debe de haber unos 30 millones de esos agujeros negros supermasivos del universo primitivo, si se extrapolan los resultados de las ¨²ltimas observaciones del cosmos lejano realizadas por este investigador de la Universidad de Hawai y sus colegas.

Otro agujero negro tambi¨¦n ha llamado mucho la atenci¨®n recientemente. En este caso parece que se trata del que ha engullido una estrella masiva que se le acerc¨® demasiado. A finales del pasado marzo, los astr¨®nomos detectaron en una galaxia bastante lejana un potente estallido de alta energ¨ªa y pensaron que era un destello de rayos gamma m¨¢s; pero enseguida se dieron cuenta de que este era muy extra?o por su larga duraci¨®n y por su brillo excepcional (100 veces superior a lo normal).

La diferente fuerza de la gravedad en sus caras desgarra el objeto engullido

Galaxias y agujeros negros evolucionan a la vez en el cosmos

El pasado marzo, el sat¨¦lite 'Swift' capt¨® un potente estallido de rayos gamma

El 10% de la masa del astro se ha convertido en energ¨ªa de rayos X

"El fogonazo gener¨® una cantidad tremenda de energ¨ªa durante un per¨ªodo bastante largo de tiempo y sigue emitiendo a¨²n, dos meses y medio despu¨¦s. Esto se debe a que, al resultar desgarrada la estrella por el agujero negro, la materia hace un remolino, como el agua que se va por el desag¨¹e de una pila, y ese proceso emite una enorme cantidad de energ¨ªa", explica Joshua Bloom.

Este investigador lidera el equipo internacional, con participaci¨®n de varios cient¨ªficos espa?oles, que ha dado a conocer este fen¨®meno en dos art¨ªculos publicados en el ¨²ltimo n¨²mero de la revista Science, mientras que Treister y su equipo presentan sus agujeros negros del universo primitivo en Nature.

El agujero que se ha tragado la estrella masiva se denomina Sw1644+57 y est¨¢ en una galaxia situada a unos 3.800 millones de a?os luz. El fogonazo inicial fue detectado el pasado 28 de marzo -aunque pudo comenzar tres o cuatro d¨ªas antes- por el telescopio Swift de la NASA, dise?ado precisamente para detectar desde el espacio los llamados estallidos de rayos gamma que se producen constantemente en el cielo. A continuaci¨®n, fue observado con otros telescopios en ¨®rbita -incluido el Hubble, el Chandra y el XMM-Newton (ambos de rayos X)- y en la Tierra.

"Es un fen¨®meno realmente ¨²nico", dice Alberto J. Castro-Tirado, investigador del Instituto de Astrof¨ªsica de Andaluc¨ªa (del CSIC), uno de los espa?oles que ha participado en las observaciones y an¨¢lisis del extra?o fogonazo de alta energ¨ªa. "Tambi¨¦n en nuestra galaxia, la V¨ªa L¨¢ctea, existe un agujero negro en el centro, pero est¨¢ dormido, como en hibernaci¨®n, porque engulle materia de su entorno a un ritmo pausado". El astro, que seguramente result¨® engullido en Sw1644+57, -los cient¨ªficos hablan a¨²n de hip¨®tesis porque puede haber otras explicaciones de lo observado- resultar¨ªa destruido al acercarse al agujero negro por la gravedad: como la atracci¨®n gravitatoria es superior en la cara de la estrella orientada al agujero negro que en la opuesta, el cuerpo resulta estirado y se desgarra.

Pero el proceso es todav¨ªa m¨¢s curioso. "Parte de la materia de la estrella [al caer en el agujero negro] es expelida y confinada en dos chorros", contin¨²a Castro-Tirado. Y da la casualidad de que, en este caso, uno de los chorros est¨¢ orientado en la l¨ªnea de observaci¨®n de la Tierra, por lo que los astr¨®nomos lo captan de frente con toda su energ¨ªa. As¨ª se explicar¨ªa el brillo extremo observado en este fen¨®meno, que no ilumina uniformemente a su alrededor sino solo en los dos haces de alta energ¨ªa, emitidos en sentido opuesto. Bloom y sus colegas estiman que aproximadamente el 10% de la masa del astro tragado se ha convertido en energ¨ªa irradiada en rayos X. Sw1644+57 se sigue estudiando y poco a poco los cient¨ªficos ir¨¢n dando a conocer m¨¢s datos y an¨¢lisis -se barajan otras interpretaciones.

Si 3.800 millones de a?os luz se considera una gran distancia, mucho m¨¢s lejanas est¨¢n las galaxias en las que se han encontrado los otros agujeros negros, los del universo primitivo. Est¨¢n a unos 13.000 millones de a?os luz, as¨ª que su luz fue emitida cuando apenas hab¨ªan pasado 800 ¨® 900 millones de a?os desde el Big Bang.

Treister y sus colegas apuntaron el Chandra durante seis semanas a un fragmento peque?o del cielo para observar los objetos lejan¨ªsimos y, combinando las im¨¢genes con las de otros telescopios, buscar agujeros negros en unas 200 galaxias primitivas. No solamente han descubierto agujeros supermasivos en muchas de ellas sino que, adem¨¢s, han observado que crecen a la vez que las galaxias que los alojan. Esto se hab¨ªa observado ya en el universo m¨¢s cercano, pero nunca a esas grandes distancias. "La mayor¨ªa de los astr¨®nomos piensan que en el universo actual los agujeros negros y las galaxias son, en cierta medida, simbi¨®ticos en su crecimiento, pero ahora mostramos que esa relaci¨®n de dependencia mutua ha existido desde el inicio de los tiempos", se?ala Priya Natarajan, de la Universidad de Yale (EE UU).

Como esos agujeros negros j¨®venes est¨¢n casi completamente envueltos en densas nubes de gas y polvo, su entorno no suele verse con los telescopios ¨®pticos, pero los rayos X emitidos en los violentos procesos de las proximidades del agujero (al engullir materia) atraviesan ese velo de gas y polvo y los observatorios especiales que captan esa radiaci¨®n pueden ver lo que all¨ª acontece.