Nota de prensa
VLT Y SATÉLITE ROSSI XTE ESTUDIAN VIOLENTO PARPADEO EN AGUJEROS NEGROS
15 de Octubre de 2008
El VLT de ESO en Paranal (Chile) y el satélite Rossi XTE de rayos X unieron fuerzas para lograr una observación única de la colosal energía que fluye en el núcleo de los agujeros negros. Los astrónomos realizaron un mapa que muestra cómo las variaciones en luz visible coinciden con las variaciones en rayos X en una escala de tiempo corta, lo que demostraría que los campos magnéticos deben jugar un rol importante en la forma en que los agujeros negros tragan materia.
Como la llama de una vela, la luz proveniente de los contornos de un agujero negro no es constante –parpadea, chispea y destella. “El rápido parpadeo de la luz de un agujero negro se observa más comúnmente en las longitudes de onda de rayos X”, dice Poshak Gandhi, quien dirigió el equipo internacional que obtuvo estos resultados. “Este nuevo estudio es uno de los pocos hasta la fecha que explora las rápidas variaciones en la luz visible, y lo que es más importante aún, cómo estas fluctuaciones se relacionan con aquellas en rayos X”.
Las observaciones rastrearon los destellos de los agujeros negros simultáneamente usando dos instrumentos diferentes, uno en la Tierra y uno en el espacio. Los datos de rayos X fueron tomados usando el satélite Rossi X-ray Timing Explorer de la NASA. La luz visible fue recolectada con la cámara de alta velocidad ULTRACAM, un instrumento visitante en el Very Large Telescope (VLT) de ESO en Paranal, que registra hasta 20 imágenes por segundo. ULTRACAM fue desarrollada por los miembros del equipo Vik Dhillon y Tom Marsh. “Éstas son de las observaciones más rápidas de un agujero negro jamás obtenidas con un telescopio óptico grande”, dice Dhillon.
Para su sorpresa, los astrónomos descubrieron que las fluctuaciones de la luminosidad en luz visible eran incluso más rápidas que las observadas en rayos X. Además, se descubrió que las variaciones en luz visible y rayos X no eran simultáneas, sino que seguían un patrón repetido y notable: justo antes de un destello de rayos X la luz visible disminuye, para luego surgir como un destello brillante por una ínfima fracción de segundo antes de disminuir rápidamente otra vez.
Ninguna de estas radiaciones surge directamente del agujero negro, sino de los intensos flujos de energía de materia cargada eléctricamente en sus inmediaciones. El entorno de un agujero negro es constantemente modificado por una mezcla caótica de fuerzas intensas y contrapuestas tales como la gravedad, magnetismo y presión explosiva. Como consecuencia, la luz emitida por los flujos calientes de materia varía en brillo de manera confusa y caótica.
“Pero el patrón encontrado en este nuevo estudio posee una estructura estable que se destaca en medio de una variabilidad que de lo contrario sería caótica, por lo que entrega pistas esenciales acerca de los procesos físicos subyacentes predominantes en acción”, dice el miembro del equipo, Andy Fabian.
La emisión de luz visible desde los alrededores de los agujeros negros fue considerada durante mucho tiempo como un efecto secundario, con un estallido de rayos X primario que ilumina el gas circundante y que posteriormente brilla en el rango visible. Pero si esto fuera así, cualquier variación en la luz visible ocurriría después de la variabilidad de rayos X, y tardaría mucho más en llegar a al máximo y en apagarse después. “El rápido parpadeo de la luz visible recién descubierto, inmediatamente descarta este escenario para ambos sistemas estudiados”, afirma Gandhi. “En cambio las variaciones en la producción de rayos X y luz visible deben tener cierto origen común, muy cerca al agujero negro mismo”.
Los intensos campos magnéticos representan el mejor candidato para entender el proceso físico predominante. Actuando como un depósito, pueden absorber la energía liberada cerca del agujero negro, almacenándola hasta que se pueda descargar como plasma caliente (multi-millones de grados) que emite rayos X, o como flujos de partículas cargadas que se propagan a velocidades cercanas a la de la de la luz. La división de la energía hacia estos dos componentes puede resultar en el patrón característico de la variabilidad de los rayos X y de la luz visible.
Información adicional
Los dos agujeros negros estudiados, GX 339-4 y SWIFT J1753.5-0127, son los vestigios de estrellas masivas muertas en la Vía Láctea. Pertenecen a sistemas estelares “binarios” separados, donde el agujero negro está unido a una estrella normal que está perdiendo materia hacia su compañero oscuro. Ambos agujeros negros tienen masas de aproximadamente diez veces la de nuestro Sol, sin embargo el tamaño de sus órbitas es de sólo algunos millones de kilómetros, mucho más compactas que la órbita de Mercurio alrededor de nuestro Sol.
Aparte de Gandhi, Dhillon, Durant, Fabian, y Marsh, los otros miembros del equipo son Kazuo Makshima de la Universidad de Tokio, Japón; Jon Miller de la Universidad de Michigan, EE.UU.; Tariq Shahbaz del Instituto de Astrofísica de Canarias, España; y Henk Spruit del Instituto Max Planck de Astrofísica, Alemania.
Gandhi, P., Makishima, K., Durant, M., Fabian, A. C., Dhillon, V. S., Marsh, T. R., Miller, J. M., Shahbaz, T. & Spruit, H. C., Rapid optical and X-ray timing observations of GX 339-4: flux correlations at the onset of a low/hard state, Monthly Notices of the Roy. Astron. Soc. Letters (Avisos Mensuales de la Sociedad Real de Astronomía: Cartas), 390, L29 (2008), astro-ph/0807.1529
Durant, M., Gandhi, P., Shahbaz, T., Fabian, A., Miller, J., Dhillon, V. S. & Marsh, T. R,. SWIFT J1753.5-0127: a surprising optical/X-ray cross-correlation function,The Astrophysical Journal, 682, L45 (2008), astro-
Contactos
Poshak Gandhi
RIKEN
Wako, Japan
Teléfono: +81 48 467 9334
Correo electrónico: pg@crab.riken.jp
Martin Durant
Instituto de Astrofísica de Canarias
Tenerife, Spain
Teléfono: +34 922 605 388
Correo electrónico: durant@iac.es
Vik Dhillon
University of Sheffield
Sheffield, UK
Teléfono: +44 114 222 4528
Correo electrónico: Vik.Dhillon@sheffield.ac.uk
Tom R. Marsh
University of Warwick
Warwick, UK
Teléfono: +44 247 657 4739
Correo electrónico: t.r.marsh@warwick.ac.uk
Andy Fabian
Institute of Astronomy
Cambridge, UK
Teléfono: +44 1223 337548
Correo electrónico: acf@ast.cam.ac.uk
Henri Boffin
ESO
Garching, Germany
Teléfono: +49 89 3200 6222
Correo electrónico: hboffin@eso.org
Valentina Rodriguez
ESO
Chile
Teléfono: +56 2 463 3123
Correo electrónico: vrodrigu@eso.org
José Miguel Mas Hesse (Contacto para medios de comunicación en España)
Red de Difusión Científica de ESO
y Centro de Astrobiología (CSIC-INTA)
Madrid, Spain
Teléfono: +34 918131196
Correo electrónico: eson-spain@eso.org
Acerca de la nota de prensa
Nota de prensa No.: | eso0836-es |
Legacy ID: | PR 36/08 |
Nombre: | GX 339-4, Swift J1753.5-0127 |
Tipo: | Milky Way : Star : Evolutionary Stage : Black Hole Milky Way : Star : Type : Exotic : X-Ray Binary Milky Way : Star : Circumstellar Material : Disk : Accretion |
Facility: | Very Large Telescope |
Instruments: | FORS2 |
Science data: | 2008MNRAS.390L..29G 2008ApJ...682L..45D |
Our use of Cookies
We use cookies that are essential for accessing our websites and using our services. We also use cookies to analyse, measure and improve our websites’ performance, to enable content sharing via social media and to display media content hosted on third-party platforms.
ESO Cookies Policy
The European Organisation for Astronomical Research in the Southern Hemisphere (ESO) is the pre-eminent intergovernmental science and technology organisation in astronomy. It carries out an ambitious programme focused on the design, construction and operation of powerful ground-based observing facilities for astronomy.
This Cookies Policy is intended to provide clarity by outlining the cookies used on the ESO public websites, their functions, the options you have for controlling them, and the ways you can contact us for additional details.
What are cookies?
Cookies are small pieces of data stored on your device by websites you visit. They serve various purposes, such as remembering login credentials and preferences and enhance your browsing experience.
Categories of cookies we use
Essential cookies (always active): These cookies are strictly necessary for the proper functioning of our website. Without these cookies, the website cannot operate correctly, and certain services, such as logging in or accessing secure areas, may not be available; because they are essential for the website’s operation, they cannot be disabled.
Functional Cookies: These cookies enhance your browsing experience by enabling additional features and personalization, such as remembering your preferences and settings. While not strictly necessary for the website to function, they improve usability and convenience; these cookies are only placed if you provide your consent.
Analytics cookies: These cookies collect information about how visitors interact with our website, such as which pages are visited most often and how users navigate the site. This data helps us improve website performance, optimize content, and enhance the user experience; these cookies are only placed if you provide your consent. We use the following analytics cookies.
Matomo Cookies:
This website uses Matomo (formerly Piwik), an open source software which enables the statistical analysis of website visits. Matomo uses cookies (text files) which are saved on your computer and which allow us to analyze how you use our website. The website user information generated by the cookies will only be saved on the servers of our IT Department. We use this information to analyze www.eso.org visits and to prepare reports on website activities. These data will not be disclosed to third parties.
On behalf of ESO, Matomo will use this information for the purpose of evaluating your use of the website, compiling reports on website activity and providing other services relating to website activity and internet usage.
Matomo cookies settings:
Additional Third-party cookies on ESO websites: some of our pages display content from external providers, e.g. YouTube.
Such third-party services are outside of ESO control and may, at any time, change their terms of service, use of cookies, etc.
YouTube: Some videos on the ESO website are embedded from ESO’s official YouTube channel. We have enabled YouTube’s privacy-enhanced mode, meaning that no cookies are set unless the user actively clicks on the video to play it. Additionally, in this mode, YouTube does not store any personally identifiable cookie data for embedded video playbacks. For more details, please refer to YouTube’s embedding videos information page.
Cookies can also be classified based on the following elements.
Regarding the domain, there are:
- First-party cookies, set by the website you are currently visiting. They are stored by the same domain that you are browsing and are used to enhance your experience on that site;
- Third-party cookies, set by a domain other than the one you are currently visiting.
As for their duration, cookies can be:
- Browser-session cookies, which are deleted when the user closes the browser;
- Stored cookies, which stay on the user's device for a predetermined period of time.
How to manage cookies
Cookie settings: You can modify your cookie choices for the ESO webpages at any time by clicking on the link Cookie settings at the bottom of any page.
In your browser: If you wish to delete cookies or instruct your browser to delete or block cookies by default, please visit the help pages of your browser:
Please be aware that if you delete or decline cookies, certain functionalities of our website may be not be available and your browsing experience may be affected.
You can set most browsers to prevent any cookies being placed on your device, but you may then have to manually adjust some preferences every time you visit a site/page. And some services and functionalities may not work properly at all (e.g. profile logging-in, shop check out).
Updates to the ESO Cookies Policy
The ESO Cookies Policy may be subject to future updates, which will be made available on this page.
Additional information
For any queries related to cookies, please contact: pdprATesoDOTorg.
As ESO public webpages are managed by our Department of Communication, your questions will be dealt with the support of the said Department.