miércoles, 6 de enero de 2010

Los nuevos agujeros negros

Los agujeros negros medianos existen, de acuerdo con las últimas observaciones del Telescopio Espacial Hubble, pero los científicos han tenido que buscar en lugares inesperados para encontrarlos. Con este descubrimiento, los astrónomos saben más acerca de la naturaleza de estos cuerpos. El STS Hubble ha encontrado estos nuevos agujeros negros en el centro de uno de los brillantes grupos de estrellas, llamados cúmulos globulares, que orbitan las galaxias. Los científicos esperan ahora ahondar más en el conocimiento de cómo se formaron las primeras galaxias y los cúmulos globulares hace miles de millones de años.

Las estrellas se agrupan en distintos tipos de cúmulos o grupos. Los cúmulos globulares se caracterizan por llevar las estrellas más viejas del Universo, así que, según los investigadores del STS Hubble, si estos cúmulos tienen agujeros negros, muy probablemente los albergan desde que se formaron. Por otro lado, los viejos cúmulos globulares de estrellas son anfitriones tranquilos, que contrastan con los centros violentos de algunas galaxias donde se han encontrado los agujeros negros masivos y supermasivos conocidos hasta ahora.

Aunque los científicos ya sospechaban que los agujeros negros eran más abundantes en el Universo de lo que se pensaba, las observaciones de los telescopios Hubble y Chandra les han ayudado a probarlo. Según Michael Rich, de la Universidad de California (UCLA), en Los Ángeles, "no sólo aprendemos más sobre la formación de los agujeros negros, sino que estos nuevos datos del Hubble ayudan a conectar los cúmulos globulares con las galaxias, proporcionándonos información de uno de los mayores problemas por resolver que tiene hoy la astronomía: cómo se formó la estructura de las galaxias en el Universo".

Estos agujeros negros medianos podrían ser en realidad un enlace entre estrellas masivas y agujeros negros supermasivos, ¿cómo se formaron los agujeros negros en las galaxias? Según la reciente investigación acerca de las observaciones del Hubble, se refuerza la hipótesis de que la masa de un agujero negro es proporcional a la masa de los medios estelares donde habita. Los agujeros negros supermasivos encontrados por el Hubble en el centro de las galaxias suponen un 0,5 por ciento de la masa de estas galaxias.

Sorprendentemente, los agujeros negros recién encontrados en los cúmulos de estrellas, que son 10.000 veces menos masivos que una galaxia, también cumplen este porcentaje. Todo podría estar relacionado: los cúmulos de estrellas, las galaxias y los agujeros negros, pero ¿cómo?.

Para investigadores cómo Karl Gebhardt, de la Universidad de Texas, en Austin, estos agujeros negros medianos "podrían ser los bloques constructivos de los agujeros negros supermasivos que habitan los centros de muchas galaxias".

Un equipo de investigadores del Instituto Científico del Telescopio Espacial Hubble, dirigido por Roeland van Der Marel, descubrió un agujero negro en el centro del cúmulo globular M15, a 32.000 años luz de la constelación de Pagaso. Su colaborador, Joris Gerssen, calculó además que este agujero es 4.000 veces más masivo que el Sol.

En un programa de observación diferente, un grupo dirigido por Michael Rich, de UCLA, en el que también participaban investigadores del Centro Carnegie de Washington, encontró un agujero negro con la masa de 20.000 soles en el cúmulo globular gigante G1 a 2,2 millones de años luz, 70 veces más lejos que M15, en la vecina galaxia de Andrómeda.




Mientras los agujeros negros encontrados en los cúmulos estelares son sólo algunas veces más masivos que nuestro Sol, los grandes agujeros negros del centro de las galaxias son millones de veces más masivos que el Sol.

"G1 tiene una masa total de 10 millones de soles, convirtiéndose así en el cúmulo globular más masivo conocido", dice Rich. "También tiene un centro muy brillante, entonces, pensé que podría ser un buen lugar para buscar un agujero negro masivo".

Un agujero negro es una región infinitamente pequeña y densa donde el espacio se deforma de tal modo por la intensa gravedad que no deja escapar ni la luz. Durante muchos años, se han identificado dos tipos: agujeros negros supermasivos, en los centros de las grandes galaxias, y los llamados agujeros negros con masa estelar, que se forman cuando una estrella con 10 veces la masa del Sol termina su vida en una explosión de supernova. Ambos tipos han sido medidos y detectados.

Dos teorías

Hay dos teorías principales sobre la formación de los agujeros negros. Pudieron formarse a la vez que la galaxia, absorbiendo todo el material que tenían a su alcance, o pudieron formarse a raíz de una agujero más pequeño o semilla que fue creciendo con el tiempo. Según Karl Gebhardt, las recientes observaciones del Hubble avalan la segunda teoría.

Los agujeros negros de tamaño mediano encontrados por el Hubble en los cúmulos globulares podían ser las semillas de futuros agujeros negros supermasivos y agujeros negros medianos como los encontrados pudieron formar los agujeros negros súper masivos actuales.

Anteriormente, las observaciones de rayos x del observatorio ROSAT y del observatorio Chandra de la NASA han identificado fuentes de rayos x en galaxias de formación de estrellas. Sin embargo, hay interpretaciones alternativas al origen de las mismas. En cambio, las mediciones del Hubble están basadas en la velocidad con la que las estrellas dan vueltas alrededor de los densos centros de los cúmulos globulares, lo que sí proporciona medidas directas de las masas de los agujeros negros.

El cúmulo globular de estrellas M15 está lo suficientemente cerca para medir la velocidad de cada estrella. Por el contrario, con las observaciones a G1 sólo se pueden medir las propiedades colectivas de muchas estrellas. En ambos casos, un agujero negro puede ser identificado usando la técnica de caza de agujeros negros del Hubble, que busca un incremento en las velocidades hacia el centro del cúmulo. Las estrellas cercanas al agujero negro lo orbitan a gran rapidez haciendo como un remolino, de acuerdo con las leyes fundamentales del movimiento orbital alrededor de un cuerpo masivo central, como describió Johannes Kepler.

Los agujeros negros no pueden verse directamente. Algunos emiten rayos x, o muestran otras evidencias reveladoras de su presencia, cuando capturan material cercano. Sin embargo, los centros de G1 y M15 están tranquilos. Aunque son presumiblemente agujeros negros por su pequeño tamaño en comparación con su gran masa, una explicación alternativa podría ser que los centros de estos cúmulos albergaran un enjambre de estrellas de neutrones u otros objetos exóticos. Sin embargo, los estudios teóricos no predicen que estos grupos de estrellas de neutrones sean lo suficientemente masivos como para que el Hubble los detecte.

Los astrónomos han buscado agujeros negros en cúmulos globulares de estrellas durante casi 30 años, desde que se dieron cuenta de que la resolución que podía alcanzar el Hubble le permitiría encontrarlos. Para la mayoría de los astrónomos, la prueba está superada. Ahora hay que encontrar agujeros negros en otros cúmulos globulares, algunos quizá más cercanos al Sistema Solar.


Fuente: http://www.rmm.cl/usuarios/ralar/doc/200508272316540.Los%20nuevos%20agujeros%20negros.doc

Fuente: MICANOA.com

1 comentario:

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