Los agujeros negros de masa estelar, entre 7 y 25 veces la masa del Sol, se denominan "microcuásares" cuando generan potentes chorros de partículas y radiación, versiones en miniatura de los que se ven en los cuásares. Los agujeros negros de masa estelar se encuentran en el extremo pequeño de la escala opuesta a los agujeros negros supermasivos, incluidos los de los cuásares, que pesan de millones a miles de millones de veces la masa del Sol.
Según una nueva investigación, los jets de los microcuásares pueden ser parte de un arma secreta para mantener sus pequeñas figuras.
El Observatorio de rayos X Chandra de la NASA vio por primera vez la interacción en un famoso microcuásar a unos 40,000 años luz de distancia en la constelación de Aquila. Este sistema, GRS 1915 + 105 (GRS 1915 para abreviar), contiene un agujero negro de aproximadamente 14 veces la masa del Sol que se alimenta de material de una estrella compañera cercana. A medida que el material gira hacia el agujero negro, se forma un disco de acreción.
Dos astrónomos de Harvard están revelando un tira y afloja recién descubierto entre los chorros y los vientos calientes del material que gira en espiral hacia el agujero negro en lo que se llama un "disco de acreción". Tanto los chorros como el viento caliente expulsan materia de la corriente que de otro modo ayudaría a hacer crecer el agujero negro.
Chandra, con su espectrógrafo, ha observado GRS 1915 once veces desde su lanzamiento en 1999. Estos estudios revelan que el chorro en GRS 1915 puede asfixiarse periódicamente cuando un viento caliente, visto en rayos X, es expulsado del disco de acreción alrededor el agujero negro. Se cree que el viento apaga el avión al privarlo de materia que de otro modo lo habría alimentado. Por el contrario, una vez que el viento se apaga, el chorro puede resurgir.
La tasa de acreción cambia, pero debido a la interacción, la tasa de flujo de salida permanece constante.
"El agujero negro parece ser capaz de controlar la cantidad de materia que consume o no en un momento dado", dijo el autor principal Joseph Neilsen, un candidato a doctorado de Harvard.
La autorregulación es un tema común cuando se discuten los agujeros negros supermasivos, pero esta es la primera evidencia clara de ello en los agujeros negros de masa estelar.
Neilsen dice que es difícil resistirse a atribuir una obstinación al comportamiento del agujero negro: "Cuando se habla de regulación, implica algún tipo de autocontrol", dijo. "Podemos ver que está sucediendo, pero ciertamente no está claro por qué. Por ahora solo lo atribuimos a algún deseo del agujero negro ".
Aunque los microcuásares y los cuásares difieren en masa por factores de millones, deben mostrar una similitud en el comportamiento cuando se tienen en cuenta sus escalas físicas muy diferentes.
La escala de tiempo para los cambios en el comportamiento de un agujero negro debe variar en proporción a la masa. Por ejemplo, una escala de tiempo de una hora para los cambios en GRS 1915 correspondería a unos 10,000 años para un agujero negro supermasivo que pesa mil millones de veces la masa del Sol.
"No podemos esperar explorar a este nivel de detalle en ningún sistema de agujero negro supermasivo", dijo la coautora Julia Lee, astrónoma de Harvard. "Entonces, podemos aprender una enorme cantidad de agujeros negros simplemente estudiando agujeros negros de masa estelar como este".
Los nuevos resultados aparecen en la edición del 26 de marzo de la revista.Naturaleza.
ACERCA DE LA IMAGEN PRINCIPAL: La imagen óptica e infrarroja de Digitized Sky Survey muestra el campo lleno de gente alrededor de GRS 1915, ubicado cerca del plano de nuestra galaxia. El recuadro muestra un primer plano de la imagen de Chandra de GRS 1915, una de las fuentes de rayos X más brillantes en la galaxia de la Vía Láctea. Créditos: rayos X: NASA / CXC / Harvard / J. Neilsen y col. Óptico: Palomar DSS2. Un video con zoom está disponible aquí.
Fuentes: NASA, el estudio Nature y una entrevista con Joseph Neilsen
