Investigan en Swift J1644+57 de la Constelación de Dragón, una explosión estelar para probar las teorías de relatividad de Einstein, y de gravedad (NASA)


El año pasado los científicos descubrieron que un agujero negro que permanecía en reposo sorpresivamente estalló después de triturar y consumir la estrella Swift J164457 que estaba de paso, en la constelación del Dragón a 3,9 mil millones de años de la Tierra, de la cual uno de sus rayos se dirigió directamente hacia nuestro planeta.

La NASA informó ayer que una señal captada con posterioridad puso a todo un equipo de astrofísicos a confirmar los conocimientos que se tienen hoy de la teoría de la relatividad y gravedad.

Los astrofísicos están entusiastas pues esto sucede a niveles extremos de gravedad, con la presencia de cuerpos ultra masivos con fuerzas que se contraponen y velocidades de rotación también extremas.

Hoy los físicos estudian la nueva señal descubierta en las imágenes, días después de la explosión que proviene de la materia que está alrededor del agujero, en un disco a punto de caer dentro de él.

Se detectó en este lugar un fenómeno llamado oscilación quasi-periódica que es característica en los discos que crecen alrededor de los agujero negros (disco de acreción) o de objetos muy compactos, como las estrellas enanas blancas y las estrellas de neutrones. No hay claras explicaciones de este fenómeno.


Imagen del Telescopio Swift de rayos X y Ultravioleta/óptico telescopes combinado (NASA Swift Stefan Immler)

Los astrónomos elaboraron una imagen donde esbozan lo que descubrieron recientemente. Con este fenómeno, de la oscilación quasi-periódica, los astrónomos quieren ayudarse a testear la veracidad de la teoría de Einstein, la teoría general de la relatividad y la versión Newtoniana de la gravedad.

Estos fenómenos se producen cuando la fuerza de gravedad es muy fuerte, niveles extremos o cuando la rotación es muy veloz. Hasta ahora las explicaciones que hay, son todas provisorias según los físicos.

Teóricamente, a pocas unidades astronómicas de distancia del agujero negro, se encuentra un disco de material gaseoso que está sometido a fuerzas y enormes turbulencias y que debido a esto tiene que caer dentro del agujero negro. Esto conlleva una enorme pérdida de energía potencial gravitacional, que debe ser enorme si se tiene en cuenta la enorme masa del cuerpo central.

La pérdida de la energía potencial se traduciría en una enorme liberación de energía radiante, principalmente en la región del ultravioleta y los rayos X, que es uno de los estallidos observados.

Hasta ahora el fenómeno de la oscilación quasi-periódica fue observado en la Galaxia Seyfert, que recibe el nombre del astrónomo, Carl Keenan Seyfert, a una distancia de 576 millones de años luz.

Respecto a lo que se observa hoy en la investigación actual, en la constelación del Dragón, los investigadores postulan que la parte más interna del disco que rodea el agujero negro se calentó rápidamente a temperaturas de millones de grados, lo suficientemente caliente como para emitir rayos-X.

Al mismo tiempo, a través de procesos que los investigadores de la NASA señalan como no totalmente comprendidos, emitió chorros opuestos y perpendiculares al disco que se estaba formando cerca del agujero negro.

Estos chorros de materia fueron lanzados hacia afuera y viajaron a velocidades de más de un 90% de la velocidad de la luz a lo largo del eje de rotación del agujero negro. Uno de estos chorros de rayos X llegó directo a la Tierra.

Nueve días después de la explosión, los astrónomos de diversos observatorios se unieron en una campaña de seguimiento a este fenómeno, señala la NASA.

"Dado que la materia en el chorro se mueve muy rápido y fue en ángulo casi en nuestra línea de visión, los efectos de la relatividad aumentaron la señal de rayos X los suficiente como para que pudiéramos coger el OCP (fenómeno de oscilación quasi-periódica), que de otro modo sería difícil de detectar a una distancia tan grande", dijo Tod Strohmayer, astrofísico y co-autor del estudio en el Centro Espacial Goddard de la NASA.

Strohmayer cree que el gas va en espiral hacia el interior y tiende a acumularse alrededor, donde se vuelve extremadamente caliente y emite un torrente de rayos-X.

El brillo de estos rayos X varía en un patrón que se repite a intervalos casi regulares, con la creación de la señal oscilatoria que se observa cada 3,5 minutos, en una región que debe estar de 4 a 9 millones de kilómetros del centro del agujero negro. Los astrónomos creen que esta distancia estaría regulada por la velocidad de rotación.

Sin embargo, en el lugar cercano al centro del agujero negro, “los efectos de la teoría de la relatividad son extremos”.