Los agujeros negros pueden generar estructuras similares a los tsunamis

El gas que se escapa de la atracción gravitacional de un agujero negro supermasivo puede causar patrones similares a los de un tsunami en las profundidades del espacio, según una última investigación científica internacional publicada en El Astrophysical Journal y titulada " Vientos Agn multifásicos de atmósferas de disco irradiadas por rayos X “.

Es que nuevas simulaciones por computadora efectuada por investigadores de la NASA, comprueban que la atmósfera misteriosa que rodea a los agujeros negros supermasivos puede albergar las mayores estructuras similares a tsunamis del universo. “Lo que gobierna los fenómenos aquí en la Tierra son las leyes de la física que pueden explicar las cosas en el espacio exterior e incluso lejos del agujero negro”, dijo el científico Daniel Proga, astrofísico de la Universidad de Las Vegas, Nevada, en un comunicado emitido por NASA.

Entendiendo los agujeros negros

Los agujeros negros son enigmáticos en sí mismos. Pero comprender las ecuaciones matemáticas que describen cómo los agujeros negros deforman su entorno incluso a decenas de años luz de distancia es un tema más desafiante para los astrofísicos teóricos. El “núcleo galáctico activo” es una situación en la que un agujero negro con una masa superior a un millón de soles se alimenta de material de un disco circundante en el centro de la galaxia. Se pueden encontrar chorros relativistas en los polos de los núcleos galácticos activos, así como una gruesa capa de material que oscurece nuestra visión de la actividad del centro. Sin embargo, el plasma que fluye por encima del disco, lo suficientemente lejos del agujero negro para evitar caer en él, brilla intensamente en rayos X, tan intensamente que los astrónomos han podido catalogar más de un millón de estos objetos.

En lo que se conoce como un “flujo de salida”, la NASA dijo que los fuertes vientos salen de esta región central impulsados en parte por esta radiación. Los investigadores tienen como objetivo aprender más sobre cómo el gas interactúa con los rayos X en general, no solo alrededor del horizonte de eventos, donde se generan los rayos X. Hasta decenas de años luz de distancia del agujero negro, las consecuencias de estos rayos X centrales pueden ser importantes. La irradiación de rayos X puede explicar la presencia de diversas poblaciones de regiones más densas llamadas nubes, además de lanzar flujos de salida. Proga y sus colegas realizaron simulaciones el año pasado que mostraron que un flujo de salida podría producir nubes más distantes.

Tim Waters, investigador postdoctoral de la UNLV que también es científico visitante en el Laboratorio Nacional de Los Alamos, también dijo en la misma declaración de la NASA que estas nubes son diez veces más calientes que la superficie del Sol y se mueven simultáneamente al viento solar.

Simulaciones computacionales

Las simulaciones por computadora indican que la atmósfera relativamente fría del disco giratorio puede generar ondas similares a la superficie del océano, justo dentro de la distancia donde el agujero negro supermasivo pierde el control sobre la materia circundante.

Estas ondas pueden empinarse en estructuras de vórtice en espiral que pueden alcanzar una altura de 10 años luz por encima del disco cuando interactúan con vientos calientes. Eso es más del doble de lo que está el Sol de su estrella más cercana, a poco más de 4 años luz de distancia. Cuando se forman las nubes de tsunami, ya no se ven afectadas por la gravedad del agujero negro.

Las simulaciones revelan cómo la luz de rayos X del plasma cercano al agujero negro infla las bolsas de gas caliente dentro de la atmósfera del disco de acreción más allá de una cierta distancia del centro galáctico activo. El plasma calentado se expande e interrumpe el gas más frío circundante a medida que se eleva como un globo. Independientemente de la unidad de medida que se utilice, puede hacer mucho calor, oscilando entre cientos de miles y decenas de millones de grados.

Estas bolsas de gas calientes en las afueras del disco de acreción inician la perturbación que se extiende hacia afuera en lugar de una erupción volcánica submarina que desencadena tsunamis. Los nuevos hallazgos desafían la creencia arraigada de que las nubes crecen espontáneamente a partir de gas caliente en la región de un núcleo galáctico activo debido a la inestabilidad de los fluidos. También refutan la noción de que se requieren campos magnéticos para impulsar el gas más frío de un disco al aire.

SEGUIR LEYENDO: