Los científicos estiman que en el centro de galaxias yace un agujero negro supermasivo que atrae todo lo que les rodea con sus tremendas fuerzas gravitacionales. Hasta ahora, se ha asumido que antes de que el material sea succionado por el agujero negro, se acumula en una estructura con una forma que podría compararse a la de una rosquilla.

Pero un equipo de astrónomos japoneses utilizó el telescopio ALMA (Atacama Large Millimeter / submilimeter Array) para observar el agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia Circinus, ubicada a unos 14 millones de años luz de la tierra, y encontró que el material que rodea al agujero negro, en realidad se ve muy diferente a lo asumido hasta ahora.

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Una estructura más dinámica

Los investigadores analizaron lo que sucede alrededor del agujero negro al producir una simulación por computadora de cómo los gases serían atraídos por la gravedad.

Telescopio ALMA (Atacama Large Millimeter / submilimeter Array).

Posteriormente, compararon los resultados de esta simulación con las observaciones realizadas con el telescopio ALMA, y descubrieron que los gases no configuraban la esperada forma de rosquilla, sino una estructura mucho más dinámica que se asemeja al de una fuente.

Cuando el gas más frío cae hacia el agujero negro, explican los investigadores, forma un disco cerca del plano de rotación, y a medida que se acerca al agujero negro, este gas se calienta hasta que las moléculas se descomponen en los átomos e iones que las constituyen.

Impresión artística del movimiento de gas alrededor del agujero negro. La imagen muestra los tres componentes gaseosos forman la estructura: un disco de inflado de gas molecular frío; gas atómico caliente que sale, y gas que regresa al disco.

En lugar de ser absorbidos por el agujero negro, algunos de estos átomos se expulsan por encima y por debajo del disco. Este gas atómico caliente se va incorporando nuevamente a la parte interna del disco, originando un ciclo que repite continuamente, que da origen a una estructura tridimensional turbulenta, similar a una fuente de agua.

Concepción simplista

El investigador Keiichi Wada, teórico de la Universidad de Kagoshima en Japón y parte del equipo que realizó el hallazgo, comentó:

“Los modelos teóricos anteriores establecían supuestos a priori de rosquillas rígidas. Pero en lugar de partir de suposiciones, nuestra simulación comenzó a partir de las ecuaciones físicas y mostró por primera vez que la circulación de gas forma naturalmente una rosquilla, pero además explica otras características de observación del sistema”.

Imagen del telescopio Alma: gas alrededor del agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia Circinus.
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Este hallazgo muestra que suponer que los gases alrededor de los agujeros negros forman una estructura de rosquilla rígida, es una concepción simplista, y podría tener un efecto profundo en la comprensión de los agujeros negros en general.

En esta línea, los autores de la investigación señalaron que, sobre la base de este descubrimiento, los libros de texto de astronomía deben ser reescritos.

Referencia: Circumnuclear Multiphase Gas in the Circinus Galaxy. II. The Molecular and Atomic Obscuring Structures Revealed with ALMA. The Astrophysical Journal, 2018. https://doi.org/10.3847/1538-4357/aae20b

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