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Los telescopios de rayos X encuentran evidencia de un agujero negro errante

The wandering black hole XJ1417+52
Los astrónomos han utilizado el Observatorio Chandra x-ray de la NASA y el Observatorio de rayos x XMM-Newton de la ESA para descubrir una fuente de rayos x muy luminosa y variable localizada fuera del centro de su galaxia matriz. Este objeto peculiar podría ser un agujero negro errante que venía de una pequeña galaxia cayendo en una más grande.

Los astrónomos piensan que los agujeros negros supermasivos, con unos 100.000 a 10 mil millones veces la masa del Sol, están en los centros de la mayoría de las galaxias. También hay evidencia de la existencia de los llamados agujeros negros de masa intermedia, que tienen masas más bajas que oscilan entre aproximadamente 100 y 100.000 veces el del Sol.

Ambos de estos tipos de objetos se pueden encontrar lejos del centro de una galaxia después de una colisión y la fusión con otra galaxia que contiene un agujero negro masivo. A medida que las estrellas, el gas y el polvo de la segunda galaxia se mueven a través de la primera, su agujero negro se moverá con él.

Un nuevo estudio reporta el descubrimiento de uno de estos "errantes" agujeros negros hacia el borde de la Galaxia lenticular SDSS j 141711.07 + 522540.8 (o, GJ1417 + 52 para abreviar), que se encuentra a unos 4,5 mil millones años luz de la Tierra. Este objeto, referido como XJ1417 + 52, fue descubierto durante observaciones largas de una región especial, la tira extendida supuesta de Groth, con los datos de XMM-Newton y de Chandra obtenidos entre 2000 y 2002. Su brillo extremo hace probable que sea un agujero negro con una masa estimada para ser cerca de 100.000 veces la del Sol, asumiendo que la fuerza de radiación sobre la materia circundante es igual a la fuerza gravitacional.

Nota EQ: Aclaro que yo no le puse el nombre a esta Galaxia....

El panel principal de este gráfico tiene una imagen de campo amplio, luz óptica del telescopio espacial Hubble. El agujero negro y su galaxia anfitriona se encuentran dentro de la caja en la parte superior izquierda. El recuadro de la izquierda contiene la vista de primer plano de Hubble de GJ1417 + 52. Dentro de este inserto el circulo muestra una fuente puntual en las afueras del norte de la galaxia que puede estar asociada con XJ1417 + 52.

El recuadro a la derecha es la imagen de rayos X de Chandra de XJ1417 + 52 en púrpura, cubriendo la misma región que el primer plano del Hubble. Esta es una fuente puntual, sin evidencia alguna para la emisión de rayos X extendida.

Las observaciones de Chandra y de XMM-Newton demuestran la salida de la radiografía de XJ1417 + 52 es tan alta que los astrónomos clasifican este objeto como "fuente Hyper-luminosa de la radiografía" (HLX). Estos son objetos que son 10.000 a 100.000 veces más luminosos en radiografías que los agujeros negros estelares, y 10 a 100 veces más poderosos que las fuentes de rayos x ultraluminosos, o ULXs.

En su pico XJ1417 + 52 es cerca de diez veces más luminosa que la fuente de rayos X más brillante jamás visto por un agujero negro errante. Es también cerca de 10 veces más distante que el sostenedor anterior del expediente para un agujero negro que vaga.

La emisión de rayos X brillante de este tipo de agujero negro proviene de material que cae hacia él. Los rayos x de XJ1417 + 52 alcanzaron el brillo máximo en rayos x entre 2000 y 2002. La fuente no fue detectada en más adelante Chandra y XMM observaciones obtenidas en 2005, 2014 y 2015. En general, el brillo de la radiografía de la fuente ha disminuido por lo menos un factor de 14 entre 2000 y 2015.

Los autores teorizan que el estallido de la radiografía visto en 2000 y 2002 ocurrió cuando una estrella pasó demasiado cerca del agujero negro y fue rasgada aparte por las fuerzas de marea. Algunos de los desechos gaseosos se habrían calentado y se tornarían brillantes en los rayos X mientras caían hacia el agujero negro, causando el pico en la emisión.

La ubicación y el brillo de la fuente óptica en la imagen del Hubble que puede estar asociada con XJ1417 + 52 sugieren que el agujero negro podría haber pertenecido originalmente a una pequeña galaxia que se estrelló en la galaxia más grande GJ1417 + 52, despojando a la mayoría de la galaxia estrellas pero dejando atrás el agujero negro y sus estrellas circundantes en el centro de la galaxia pequeña. Si esta idea es correcta las estrellas circundantes son lo que se ve en la imagen del Hubble.

Un documento de Dacheng Lin (Universidad de New Hampshire) y colegas que describen este resultado aparece en el diario astrofísico y está disponible en línea. El centro Marshall de vuelos espaciales de la NASA en Huntsville, Alabama, administra el programa Chandra para la dirección de la misión científica de la NASA en Washington. El Observatorio Astrofísico del Smithsonian en Cambridge, Massachusetts, controla la ciencia y las operaciones de vuelo de Chandra.

Image credit: X-ray: NASA/CXC/UNH/D.Lin et al; Optical: NASA/STScI

Last Updated: Aug. 4, 2017
Editor: Lee Mohon

Traducción: El Quelonio Volador

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