Simulación por supercomputadora resuelve un misterio de los agujeros negros

Astronomía para terrícolas

Los agujeros negros son un fenómeno fascinante del universo que aún guarda muchos misterios. Los astrónomos saben por ejemplo, que cuando la enorme gravedad de una de estas singularidades atrae al gas que se encuentra a su alrededor, este se arremolina y calienta a temperaturas de hasta 12 millones de grados Celsius (2.000 veces más caliente que la superficie del sol).

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Ahora, empleando una simulación de un agujero negro del tamaño de una estrella, que los científicos han generado con la ayuda de una supercomputadora, los investigadores han podido ver cómo se emiten dos tipos distintos de rayos X cada vez que la materia cae al interior de los objetos más densos del universo conocido.

Jeremy Schnittman, líder del trabajo de investigación y astrofísico del Centro de Vuelo Espacial Goddard que la NASA tiene en Greenbelt, Maryland, afirma que mediante el modelo informático del agujero negro, han sido capaces de trazar los complejos movimientos, la interacción de partículas y los campos magnéticos de las turbulencias de una masa de gas a 1000 millones de grados, ubicada en el límite de un agujero negro. Lugar del que define como: "uno de los ambientes físicos más extremos del universo".

El gas que orbita a un agujero negro termina por agruparse formando una especie de disco aplanado a medida que cae hacia el centro del agujero negro. Por causa del aumento de temperatura del gas, antes descrito, este comienza a brillar emitiendo radiación lumínica de baja energía. A esta clase de rayos X se les conoce como "suaves".

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Julian Krolik, otro de los participantes en el trabajo de simulación y profesor de la Universidad Johns Hopkins, afirma que a pesar del exotismo de la relatividad general que gobierna los agujeros negros (con sus temperaturas extraordinariamente altas, sus movimientos increíblemente rápidos y la gravedad mostrando su inconcebible poder en todo su esplendor) han sido capaces de generar unos cálculos que les ayudan muchísimo a comprender a estas singularidades, empleando simplemente principios de la física estándar.

Otra de las cosas que los científicos pudieron observar gracias a la simulación es la producción de radiación, a unos niveles de energía cientos de veces más elevados que los vistos en los rayos X suaves. El origen de estos rayos X "duros" era un misterio hasta que los científicos crearon este modelo.

El equipo de Schnittman descubrió que la densidad, velocidad y temperatura del gas se elevaba por la acción de los campos magnéticos en el disco aplanado, creando una turbulencia de espuma que orbitaba al agujero negro a velocidades próximas a la de la luz.

Las presiones magnéticas en el disco crear una corona sobre este que conduce a la producción de los rayos X duros.

Para alcanzar los resultados que aportó este trabajo, los científicos precisaron de 27 días de acceso a la supercomputadora Ranger de la Universidad de Texas. El trabajo se publicó el pasado 1 de junio en la revista The Astrophysical Journal.

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Me enteré leyendo Space.com.