La detección de los agujeros negros -se cree que existe uno enorme en el centro de prácticamente todas las galaxias- supone un auténtico desafío. Nadie ha visto uno jamás, ya que ni siquiera la luz escapa de su gran fuerza gravitatoria, así que con el fin de localizarlos los astrónomos deben fijarse en la radiación de alta energía que emiten, para lo que emplean satélites o telescopios de rayos X. Sin embargo, un equipo internacional de investigadores asegura esta semana en la revista Nature que estos misteriosos fenómenos sí pueden ser observados con luz visible durante sus explosiones. No ellos directamente, claro, pero sí un efecto que delata su presencia, la luz parpadeante que emerge de los gases que los rodean. Y lo más interesante es que solo hace falta un telescopio de 20 cm de diámetro, un modelo de aficionado.
«Ahora sabemos que los agujeros negros pueden ser observados sin telescopios de rayos X o rayos gamma de alta especificación», explica la autora principal del artículo, Mariko Kimura, investigadora de la Universidad de Kioto. Eso sí, el agujero debe estar activo. Una vez cada varias décadas, algunos agujeros negros binarios sufren explosiones en las que enormes cantidades de energía -rayos X incluidos- son emitidas al espacio.
Esto es lo que le ocurrió al sistema binario V404 Cygni, situado a 7.800 años luz de distancia y uno de los más cercanos a la Tierra, compuesto por un agujero negro y una estrella ligeramente menos masiva que el Sol. El agujero «despertó» después de 26 años de inactividad el 15 de junio de 2015, cuando sufrió una fuerte explosión que duró unas dos semanas y que llamó la atención a astrónomos de todo el mundo. El equipo de Kimura se sumó a la expectación generada y observó patrones repetitivos de fluctuación óptica a escalas de tiempo que fueron de cien segundos a unas pocas horas, patrones que se correlacionaban con los de rayos X
Los agujeros negros suelen estar rodeados por un disco de acreción, en el que el gas de la estrella compañera cae lentamente hacia el agujero en forma de espiral. Estas actividades de los agujeros negros se observan normalmente a través de rayos X, que se generan en las partes internas de los discos donde las temperaturas alcanzan los 10 millones de grados Kelvin o más, pero los investigadores lograron hacer la observación de V404 Cygni con luz visible.
Con base en el análisis de los datos de observación ópticos y de rayos X, los astrónomos de Kioto y sus colaboradores en la agencia espacial japonesa JAXA, el laboratorio nacional de RIKEN y la Universidad de Hiroshima mostraron que la luz es originada por los rayos X que salen de la región más interior del disco de acreción alrededor del agujero negro. Estos rayos X irradian y calientan la región exterior del disco, haciendo que emitan rayos ópticos y por lo tanto haciéndolo visible para el ojo humano.
Estas observaciones han sido fruto de la colaboración internacional entre organismos de países en diferentes zonas horarias, ya que las radiaciones de los agujeros negros son impredecibles y apenas duran un par de semanas o incluso menos. «Las estrellas sólo se pueden observar en la oscuridad, y sólo hay unas horas cada noche, pero al hacer observaciones de diferentes lugares de todo el mundo somos capaces de tener datos más completos», dice el coautor Daisuke Nogami. Los investigadores también recogieron datos de telescopios pequeños, algunos con elementos ópticos de solo 20 cm de diámetro, lo que demuestra que, como apunta Poshak Gandhi, del Departamento de Física y Astronomía de la británica Universidad de Southampton, en un artículo que acompaña la investigación, en astronomía el tamaño no siempre es lo más importante.
ABC
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