Crédito de imagen: Harvard CfA
La mayoría de las galaxias, incluida la Vía Láctea, están llenas de nubes gigantes de gas y polvo llamadas nebulosas que aparecen como siluetas oscuras contra el fondo estrellado. Las nebulosas brillan solo cuando están iluminadas o excitadas por fuentes de energía cercanas.
Por lo general, la fuente de energía es una o más estrellas. Pero hoy, en la 204ª reunión de la Sociedad Astronómica Americana en Denver, Colorado, el astrofísico del Smithsonian Philip Kaaret (Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica) anunció que una nebulosa está iluminada por rayos X desde un agujero negro. Además, el brillo de la nebulosa sugiere que la fuente de rayos X puede ser un agujero negro de masa intermedia muchas veces más grande que la mayoría de los agujeros negros estelares.
Este sorprendente hallazgo ofrece solo el segundo ejemplo conocido de una nebulosa iluminada por un agujero negro, después de LMC X-1 en la Gran Nube de Magallanes, y el primer ejemplo de una nebulosa alimentada por un agujero negro de masa intermedia.
“Los astrónomos siempre se entusiasman con cosas nuevas, y esta nebulosa es ciertamente algo nuevo. Descubrirlo es como obtener una escalera real la primera vez que juegas al póker, es raro ", dijo Kaaret.
Inicialmente descubierta por Manfred Pakull y Laurent Mirioni (Universidad de Estrasburgo), la nebulosa se encuentra a 10 millones de años luz de distancia en la galaxia irregular enana Holmberg II. Hace dos años, Pakull y Mirioni notaron que parecía estar asociado con una fuente de rayos X ultraluminosos.
Al combinar las observaciones del telescopio espacial Hubble de la NASA y el observatorio de rayos X Chandra con las de la nave espacial XMM-Newton de la ESA, Kaaret y sus colegas, Martin Ward (Universidad de Leicester) y Andreas Zezas (CfA), identificaron la fuente de rayos X en el centro de la nebulosa Además, la fuente misteriosa está emitiendo rayos X a una velocidad tremenda, brillando un millón de veces más brillante en rayos X que el Sol brilla en todas las longitudes de onda de luz combinadas.
Las observaciones de Kaaret y sus asociados indican que esos rayos X son generados por un agujero negro que engulle materia de una estrella compañera masiva y joven a un ritmo de aproximadamente una masa de la Tierra cada cuatro años. Esa modesta tasa de acreción es suficiente para ionizar e iluminar una franja enorme de 100 años luz de la nebulosa circundante.
Las emisiones de rayos X proporcionan una pista importante sobre la naturaleza del agujero negro. Algunos astrónomos han sugerido que los rayos X de la fuente en Holmberg II y fuentes brillantes similares se transmiten en la dirección de la Tierra como un reflector. Tal emisión haría que la fuente de rayos X parezca más brillante de lo que realmente es, haciendo que el agujero negro parezca más masivo de lo que realmente es.
Los datos de Kaaret contradicen esa visión, mostrando en cambio que el agujero negro en Holmberg II envía rayos X de manera uniforme en todas las direcciones. Por lo tanto, su brillo sugiere que debe ser más masivo que cualquier agujero negro estelar en nuestra propia galaxia, con un peso de más de 25 veces la masa del Sol y probablemente más de 40 masas solares. Eso lo clasificaría como un agujero negro de "masa intermedia".
"No es fácil explicar cómo se forman los agujeros negros de masa intermedia. Como solo tenemos unos pocos ejemplos para estudiar, cada nuevo hallazgo es importante ”, dijo Kaaret.
Esta investigación se publicará en un artículo en coautoría de Kaaret, Ward y Zezas en un próximo número de los Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society.
Con sede en Cambridge, Massachusetts, el Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica (CfA) es una colaboración conjunta entre el Observatorio Astrofísico Smithsoniano y el Observatorio de la Universidad de Harvard. Los científicos de CfA, organizados en seis divisiones de investigación, estudian el origen, la evolución y el destino final del universo.
Fuente original: Comunicado de prensa de Harvard CfA
