Los objetos más fascinantes que existen en el universo son quizás los agujeros negros. Gracias a las observaciones de la fuente de rayos X Cygnus X-1 su existencia pasó a ser una realidad tangible.Seguir leyendo...
El término agujero negro fue acuñado por J. A. Wheeler a finales de los años sesenta, y el vocablo refleja el hecho de que un rayo de luz no puede escapar de la superficie del mismo.
Con el descubrimiento de las fuentes de rayos X realizado por satélites en órbita y el complemento de otras observaciones en radio, se comprobó que varias de es-tas fuentes están asociadas a remanentes de estrellas masivas como estrellas de neutrones y agujeros negros.
Algunas de estas fuentes han sido investigadas desde entonces, y en muchas se ha llegado a comprobar la existencia de discos de material rotando alrededor del objeto central, material que se encuentra a una temperatura tal, que permite la emisión de rayos X. Se llaman discos de acreeción y su composición varía de acuerdo con el mecanismo que dio lugar a la formación de estos sistemas.
Para aquellos objetos en los que el objeto central es un agujero negro, el estudio de la luz proveniente de éstos discos permite determinar las propiedades de un agujero negro. Estas propiedades son básicamente la masa y la velocidad de rotación sobre su eje y existen pocas formas de medirlas.
Para el caso de los agujeros negros estelares, aquellos cuya masa es igual a decenas de veces la masa del Sol, estos parámetros pueden ser determinados mediante dos técnicas. Una consiste en observar cuidadosamente cómo la luz que recibimos del disco está modulada (imagine un foco que se enciende o se apaga de manera cuasi aleatoria).
Se cree que estas modulaciones están asociadas a oscilaciones cuasi periódicas del disco; es decir, la frecuencia de cada oscilación es pro-porcional a la masa del objeto central. Imagine la frecuencia de oscilación como las notas musicales producidas por diferentes instrumentos de la misma familia. En el caso de un violín las notas son agudas puesto que su tamaño limita las notas. Un violoncello, por el contrario, produce notas más graves debido a su gran tamaño.
La otra forma de determinar la masa es estudiando el espectro de la luz proveniente del disco; es posible determinar cuánto se curva la luz cerca del agujero negro. Por otro lado, estudiando uno de estos objetos, respecto al espectro emitido por el mismo elemento en condiciones normales (como en la superficie de la Tierra) es posible determinar la masa del objeto que genera esta deformación y quizás la velocidad de rotación. Esta deformación es consecuencia de la curvatura del espacio-tiempo que provoca el agujero negro en sus alrededores.
En el caso de los agujeros negros supermasivos, como el que existe en el centro de nuestra Galaxia, en una región conocida como Sagitario A*, la masa se puede determinar mediante el movimiento de las estrellas alrededor del mismo.
Desde 1992 se han realizado observaciones con el fin de conocer el movimiento de las estre-llas que orbitan Sag A*. Se ha podido observar a varias de estas estrellas realizar órbitas completas.
Gracias a principios elementales de mecánica celeste ha sido posible establecer las propiedades de las órbitas de más de una veintena de estas estrellas y con estos cálculos ha sido posible determinar que la masa de este agujero negro es de unos 3 mil millones de veces la masa del Sol. ¡Afortunadamente este objeto se encuentra a 30 mil años luz de distancia!
*Eduardo Rubio Herrera es licenciado en Física por la Usac y cursa un doctorado en Astrofísica en la Universidad de Ámsterdam.
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