Homer Simpson estaría triste: observaciones recientes del sistema binario de un agujero negro y su estrella compañera han mostrado la retirada del disco de acreción en forma de dona alrededor del agujero negro. Este 'donut' se redujo en las observaciones del sistema binario GX 339-4, un sistema compuesto por una estrella similar en masa al Sol y un agujero negro de diez masas solares.
A medida que el agujero negro se alimenta de gas que fluye desde la estrella en órbita, el cambio en el flujo del gas produce un tamaño variable en el disco de materia que se acumula alrededor del agujero negro en forma de toro. Por primera vez, se han medido los cambios en el tamaño de este disco, mostrando cuánto más pequeña se vuelve la rosquilla.
GX-339-4 se encuentra a 26,000 años luz de distancia en la constelación de Ara. Cada 1,7 días en el sistema, una estrella orbita alrededor del agujero negro más masivo. Este sistema, y otros similares, muestran erupciones periódicas de actividad de rayos X cuando el gas que está siendo robado de la estrella por el agujero negro se calienta en el disco de acreción que se acumula alrededor del agujero negro. En los últimos siete años, el sistema ha tenido cuatro arranques energéticos en los últimos siete años, lo que lo convierte en un sistema binario estelar / agujero negro bastante activo.
El material que cae en el agujero forma chorros de fotones y gas altamente energizados, uno de los cuales apunta en la dirección de la Tierra. Son estos aviones los que un equipo de astrónomos internacionales observó utilizando el observatorio de rayos X Suzaku, operado conjuntamente por la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón y la NASA, y el satélite Explorador de temporización de rayos X de la NASA. Los resultados de sus observaciones fueron publicados en la edición del 10 de diciembre de Las cartas del diario astrofísico.
Aunque el sistema era débil cuando tomaron sus medidas con los telescopios, estaba produciendo chorros constantes de rayos X. El equipo estaba buscando la firma de las líneas espectrales de rayos X producidas por la fluorescencia de los átomos de hierro en el disco. La fuerte gravedad del agujero negro desplaza la energía de los rayos X producidos por el hierro, dejando una línea espectral característica. Al medir estas líneas espectrales, pudieron determinar con bastante confianza el tamaño del disco de contracción.
Así es como se produce el encogimiento: la parte del disco que está más cerca del agujero negro es más densa cuando hay más gas saliendo de la estrella que la acompaña. Pero cuando se reduce este flujo, la parte interna del disco se calienta y se evapora. Durante los períodos más brillantes de la salida del agujero negro, se calculó que el disco estaba dentro de aproximadamente 30 km (20 millas) del horizonte de eventos del agujero negro, mientras que durante los períodos más bajos de luminosidad, el disco se retira a más de 27 veces más, o a 1,000 km (600 millas) desde el borde del agujero negro.
Esto tiene una implicación importante en el estudio de cómo los agujeros negros forman sus chorros; A pesar de que el disco de acreción se evapora cerca del agujero negro, estos chorros permanecen en una salida constante.
John Tomsick, del Laboratorio de Ciencias Espaciales de la Universidad de California, Berkeley, dijo en un comunicado de prensa de la NASA: "Esto no nos dice cómo se forman los jets, pero sí nos dice que los jets se pueden lanzar incluso cuando la acumulación de alta densidad El flujo está lejos del agujero negro. Esto significa que el flujo de acreción de baja densidad es el ingrediente más esencial para la formación de un chorro constante en un sistema de agujero negro ".
Lea la versión preimpresa de la carta de los equipos. Si desea obtener más información sobre cómo los rayos X de los discos alrededor de los agujeros negros pueden ayudar a determinar su forma y giro, consulte un artículo de la revista Space de 2003, Iron Can Help Determinar si un agujero negro está girando.
Fuente: comunicado de prensa de NASA / Suzaku
