Se cree que los agujeros negros dominan su entorno por su fuerza gravitacional extremadamente poderosa. Sin embargo, otras fuerzas que generalmente se consideran más débiles también están trabajando cerca de estos objetos. Estos incluyen las fuerzas ejercidas por la presión del gas caliente que cae y las fuerzas magnéticas. En un giro sorprendente, los astrónomos del Instituto Max Planck de Radioastronomía (MPIfR) y el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley (LBNL) han descubierto que, de hecho, las fuerzas magnéticas pueden ser tan fuertes como la gravedad cerca de los agujeros negros supermasivos.
Algunos agujeros negros que están consumiendo vorazmente gas interestelar también expulsan parte de este en salidas gemelas estrechas o chorros. Este estudio se centró en esos agujeros negros supermasivos en los centros de galaxias que han observado chorros emisores de radio.
“Nos dimos cuenta de que la emisión de radio de los chorros de un agujero negro se puede usar para medir la intensidad del campo magnético cerca del agujero negro”, dice el autor principal del estudio Mohammad Zamaninasab (anteriormente en el MPIfR y respaldado por una subvención de Deutsche Forschungsgemeinschaft, DFG) . “Nuestra verdadera experiencia ‘aha’ se produjo cuando comparamos nuestras mediciones de fuerza magnética con la fuerza de gravedad cerca de los agujeros negros y descubrimos que eran comparables”.
- ¿Puedo obtener una licenciatura en astrofísica directamente después de la clase 12? ¿Si es así, cómo?
- ¿Qué está causando que nuestro universo se expanda y acelere?
- ¿Cuál es la cosa más grande en todo el universo?
- ¿Cómo un potencial de la forma 1 / 2kx ^ 2 conduce a una órbita elíptica?
- ¿Cuál es la relación entre el efecto Doppler y el desplazamiento al rojo Doppler?
En un nivel puramente teórico, la posibilidad de que los campos magnéticos puedan ser tan fuertes como la gravedad cerca de los agujeros negros ha sido estudiada por simulaciones por computadora de última generación. “Cuando el gas que cae lleva suficiente campo magnético en nuestras simulaciones, entonces el campo magnético cerca del agujero negro se vuelve más fuerte hasta que equilibra la gravedad”, explica Alexander Tchekhovskoy de LBNL, coautor del estudio. “Esto cambia fundamentalmente el comportamiento de el gas cerca del agujero negro “.
Sorprendentemente, la intensidad del campo magnético alrededor de estos objetos exóticos es comparable al campo magnético producido en algo más familiar: una máquina de resonancia magnética que puede encontrar en su hospital local. Tanto los agujeros negros supermasivos como las máquinas de MRI producen campos magnéticos que son aproximadamente 10,000 veces más fuertes que el campo magnético de la superficie de la Tierra, que es lo que guía una brújula ordinaria.
Las mediciones de la intensidad del campo magnético cerca del agujero negro se basaron en el mapeo de qué fracción de la emisión de radio se absorbe en diferentes lugares cerca de la base del chorro. “Tales observaciones existieron para un orden de cientos de fuentes de trabajos anteriores de varios equipos de investigación internacionales que utilizan el Very Long Baseline Array, una red de radiotelescopios repartidos por todo Estados Unidos”, dice el coautor Tuomas Savolainen de MPIfR. “Una fracción grande de estas mediciones había estado disponible relativamente recientemente gracias a un gran programa de observación llamado MOJAVE, que monitorea varios cientos de chorros lanzados por agujeros negros supermasivos “.
La fuerza del campo magnético cerca del horizonte del agujero negro también controla cuán poderosos son sus chorros y, por lo tanto, cuán luminosos aparecen en las longitudes de onda de radio de acuerdo con las teorías actuales que tratan a los agujeros negros como una especie de imán giratorio. Por lo tanto, es posible que los chorros de radio brillantes emanen de esos sistemas de agujeros negros que tienen campos magnéticos tan fuertes como la gravedad.
Estos resultados pueden conducir a cambios en la forma de interpretar las observaciones de agujeros negros. “Si nuestras ideas se sostienen para un mayor escrutinio, entonces las expectativas de los astrónomos sobre cómo medir las propiedades del agujero negro tendrían que cambiarse”, concluye Eric Claus en-Brown, también de Frump. “Nuestro estudio también cambia cuán poderosos esperamos que sean los chorros de agujeros negros, y dado que estos chorros pueden afectar sus propias galaxias y más allá, es posible que necesitemos repensar cuánto impacto ambiental pueden tener los agujeros negros”.
