En el espacio sideral existen enormes monstruos que se tragan todo lo que se les acerca, y aunque hemos visto mucho de ello en la Tierra, son realmente fascinantes. Los agujeros negros, como se les conoce, existen en variedad de tamaños, y un nuevo estudio ha revelado que este rasgo en particular define un misterioso parpadeo que ocurre en su alimentación.
Así como comer mucho puede hacernos aumentar tallas, el proceso de acreción, es decir, el crecimiento por adición de materia de los agujeros negros influye en su tamaño. Los investigadores aplicaron casi esta misma lógica, junto con varios complejos fundamentos científicos, para intentar comprender el vínculo.
Los resultados se publicaron en la revista Science y curiosamente, revelan que el parpadeo de alimentación es comparable a un eructo humano.
El misterioso parpadeo de luz de la acreción de los agujeros negros
Los agujeros negros tienen un régimen de alimentación variado que, visto desde una perspectiva simple, depende de su tamaño. En el proceso, emiten un parpadeo luminoso que puede durar desde horas hasta décadas, y las causas físicas aún se desconocen.
Particularmente, los agujeros negros supermasivos típicos del centro de las galaxias, que son de millones a miles de millones de veces más masivos que el sol. Aunque su nombre sea muy prominente, y de hecho lo sean, también pueden estar inactivos, sin alimentarse de gas ni estrellas inocentes cercanas. En estos casos, emiten muy poca luz.
La alimentación de los agujeros negros supermasivos puede eclipsar la galaxia
A pesar de que este estado calma favorece la supervivencia de la materia a su alrededor, dificulta su detección a los científicos en la Tierra. La única forma en que pueden hacerlo es guiándose por las interacciones gravitacionales con sus vecinos.
Pero en algún momento de su historia, los agujeros negros supermasivos crecían rápidamente al tiempo que emitían una enorme cantidad de radiación que era capaz de eclipsar a la galaxia en que residen. Esto es debido a su acreción, que genera el parpadeo luminoso, un intriga que permanece en la ciencia.
El porqué del parpadeo de luz durante la alimentación de los agujeros negros de gran tamaño
La literatura científica incluye una variedad de estudios que exploran las posibles relaciones entre los parpadeos brillantes de la alimentación de los agujeros negros y su tamaño, o más bien, su masa. Sin embargo, hasta ahora, no había consenso respecto a este.
En esta oportunidad, los investigadores compilaron una gran cantidad de datos de estos monstruos traga-materia activos en para estudiar el patrón de variabilidad de su parpadeo.
El estudio arrojó finalmente una respuesta que ayuda a comprender el vínculo. Hay una escala de tiempo a la cual se sujeta el patrón de variabilidad y que se correlaciona con la masa del agujero negro supermasivo.
Al comparar los resultados con la acumulación de enanas blancas, el remanente de estrellas masivas que agotaron todo su combustible, confirmaron este vínculo. A pesar de que las enanas blancas son de millones a miles de millones de veces menos masivas que los agujeros negros, mantienen la misma relación escala de tiempo-masa.
“Estos resultados sugieren que los procesos que impulsan el parpadeo durante la acreción son universales, ya sea que el objeto central sea un agujero negro supermasivo o una enana blanca mucho más liviana”, dijo el profesor Yue Shen.
“El establecimiento firme de una conexión entre el parpadeo de luz observado y las propiedades fundamentales del acretor ciertamente nos ayudará a comprender mejor los procesos de acreción”, añadió Yan-Fei Jiang, investigador del Instituto Flatiron y coautor del estudio.
Similar a los eructos de los bebés y adultos humanos
Los investigadores comparan los parpadeos brillantes derivados de esta acreción estelar con los eructos de los humanos a lo largo de su vida. Mientras beben su leche, los bebés eructan con frecuencia, pero a medida que se hacen mayores, pueden retenerlos por más tiempo.
Ocurre casi lo mismo con la alimentación de los agujeros negros supermasivos y su tamaño. Los parpadeos de luz son fluctuaciones aleatorias que ocurren en el proceso de alimentación de un agujero negro, como los eructos de los humanos al comer.
Para convertirse en un supermasivo, el patrón de variabilidad cambia de escalas de tiempo cortas a largas. La transición que ocurre en una escala de tiempo que es más larga para agujeros negros más masivos.
Referencia:
A characteristic optical variability time scale in astrophysical accretion disks. https://science.sciencemag.org/content/373/6556/789