Este es el ‘eslabón perdido’ de los agujeros negros que los astrónomos están a punto de encontrar

Estos agujeros negros están ocultos en nuestra galaxia. Foto: La Vía Láctea vista en el cielo del Observatorio Europeo Austral/EFE.

La República
6 Aug. 2019 | 15:39h

Dos astrofísicos de Japón han hallado un método para encontrar un tipo de agujero negro que se ha ocultado de nosotros. Se trata de millones de “agujeros negros aislados” (IBH, por sus singlas en inglés) que se encuentran en nuestra galaxia. Hallarlos ha sido imposible para los astrónomos hasta la actualidad.

Daichi Tsuna, de la Universidad de Tokio y Norita Kawanaka, de la Universidad de Kioto, han elaborado un artículo que detalla la forma en que buscarán los millones agujeros negros aislados, perdidos en la oscuridad de la Vía Láctea.

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Según los investigadores japoneses, los agujeros negros aislados se alimentan de la diversa materia estelar que flota en el universo. En el proceso de ‘digestión’, gran parte de la materia es expulsada al espacio a altas velocidades. Mientras este flujo de salida interactúa con el entorno que rodea al agujero negro, debería producir ondas de radio que los radiotelescopios en la Tierra puedan detectar.

Si los astrónomos pueden filtrar esas ondas en medio de todo el ‘ruido’ que hay en el resto de la galaxia, por fin habrían descubierto estos agujeros negros invisibles.

Los agujeros negros aislados (IBH) pueden ser descubiertos mediante otro tipo de ondas. Foto: Captura de video.

Por su parte, Simon Portegies Zwart, astrofísico de la Universidad de Leiden en los Países Bajos, afirma que los IBH son considerados como un “eslabón perdido” entre los dos tipos de agujeros negros que se han podido detectar: los agujeros negros de masa estelar (de dos a 100 veces la masa del Sol) y los agujeros negros supermasivos (los colosales ‘monstruos’ que habitan en los núcleos de las galaxias y contienen cientos de miles de masas solares).

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Portegies considera el estudio de los japoneses un “documento interesante” y que “sería una excelente manera de encontrar los IBH”, también conocidos como agujeros negros de masa intermedia (IMBH).

Por qué ha sido tan difícil encontrar estos agujeros negros

Cuando un agujero negro absorbe la materia del espacio, la masa de sus márgenes se acelera y forma lo que se conoce como un disco de acreción. La materia que se encuentra en ese disco gira contra el horizonte de eventos (el punto sin retorno del agujero negro), mientras escupe rayos X, según describe Space.com.

En los agujeros negros supermasivos, este proceso emite tanta energía que los astrónomos pueden detectarlos e incluso fotografiarlos. En tanto, los de masa estelar se pueden detectar en sistemas binarios con estrellas regulares, ya que estos sistemas pueden producir ondas gravitacionales acompañados del combustible de las estrellas compañeras para generar grandes estallidos de rayos X. Pero ninguno de estos procesos se repite en los IBH.

En cambio, los agujeros negros aislados ni tienen ‘compañeras’ ni emiten una gran cantidad de rayos X como los supermasivos.

Este modelo es el que más se parecería a un agujero negro visto de cerca (se puede ver la distorsión del espacio en sus tres dimensiones). Foto: Difusión.
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El método para encontrar los IBH: ondas de radio

Los astrofísicos japoneses consideran que los intentos infructuosos por captar estos agujeros negros mediante rayos X son “una manera ingenua de observar los IBH", ya que los flujos de salida que producen los IBH pueden hacer que sean detectables en otras longitudes de onda.

“Los flujos de salida pueden interactuar con la materia circundante y crear fuertes choques sin colisión en la interfaz. Estos choques pueden amplificar los campos magnéticos y acelerar los electrones, y que estos electrones emitan radiación sincrotrón en la longitud de onda de radio”, escriben Tsuna y Kawanaka.

Es decir, el flujo de salida que se desliza a través del espacio interestelar debería ocasionar que los electrones se muevan a velocidades que produzcan ondas de radio.

Los investigadores proponen como el mejor candidato para detectar las ondas de radio de los IBH a la matriz de kilómetros cuadrados (SKA), un radiotelescopio de varias partes que se construirá por secciones en Sudáfrica y Australia.

Las partes de un agujero negro. Gráfico: AFP/NASA.

¿Qué es un agujero negro?

La NASA lo define como una región en el espacio que contiene una fuerza de gravedad tan fuerte que ni siquiera la luz puede escapar.

Cuando la materia entra en los márgenes del agujero negro, se une a su disco de acreción. Si no logra salir de esta estructura, comenzará girar en una espiral mortal que termina llevándola hasta el horizonte de sucesos, el punto de no retorno, donde queda atrapada por la gravedad junto con una gran concentración de masa en un espacio reducido. Ese lugar desconocido se llama singularidad.