domingo, 9 de septiembre de 2012

Como construir un agujero negro de tamaño medio

Un nuevo modelo muestra como un elusivo tipo de agujero negro se puede formar en el gas circundante de sus homólogos supermasivos. Una investigación reciente propone que los agujeros negros de masa intermedia, objetos celestiales que tragan luz con masas de un rango entre cientos y miles de masas solares, pueden crecer en los discos de gas alrededor de los agujeros negros supermasivos en el centro de las galaxias. El mecanismo físico establece un paralelismo con el modelo astrofísico usado para describir el crecimiento de los planetas gigantes en los discos de gas alrededor de las estrellas.

Sabemos cosas sobre los agujeros negros pequeños, que suelen estar cerca de nosotros y tienen unas masas de 10 veces la del Sol, y sabemos cosas de los agujeros negros supermasivos, que se encuentran en los centros de las galaxias y tienen masas de billones de veces la masa del Sol. Sin embargo, no tenemos evidencias sobre el tipo intermedio. Los agujeros negros de masa intermedia son más complicados de encontrar.

El nacimiento de un agujero negro intermedio comienza con la muerte de una estrella que forma un agujero negro estelar o de poca masa. Con el fin de que esta "semilla" crezca, debe colisionar y consumir de otras estrellas vivas o muertas. Pero aunque haya miles de millones de estrellas en grandes galaxias, hay incluso más proporción de espacio libre, haciendo que las colisiones rara vez tengan lugar.

El nuevo modelo de los investigadores sugiere que las investigaciones previas para los agujeros negros de tamaño medio podrían haber estado enfocadas en el entorno de nacimiento equivocado. Actualmente se centran en las agrupaciones de estrellas, pero esos objetos se mueven muy rápido y no hay gas, lo que reduce mucho las posibilidades de colisión. El nuevo mecanismo centra la atención en los núcleos galácticos activos, los núcleos ultracalientes y brillantes que alimentan los agujeros negros supermasivos. El gas en este sistema es la clave, causando que las estrellas se ralenticen y conformen una órbita circular.

Las colisiones resultantes permiten que al agujero negro estelar tragar estrellas y crecer. El tamaño y el empuje gravitacional de dicho objeto se incrementa a medida que su masa se expande, aumentando las posibilidades de futuras colisiones. Este fenómeno, conocido como crecimiento de huida, puede llevar a la creación de agujeros negros de masa intermedia. A medida que incrementan su tamaño, los agujeros negros empiezan a alterar el disco de gas que los controla. El modelo propuesto muestra que los agujeros negros de determinadas masas pueden crear un agujero en el disco de gas, una forma que puede dar a los científicos la primera evidencia de agujeros negros de masa intermedia.

El modelo que describe este crecimiento es una versión a escala del mecanismo para la formación de planetas gigantes gaseosos como Júpiter o Saturno. Al igual que los agujeros negros intermedios, se cree que estos planetas han crecido en la nube de gas. Los planetas, sin embargo, se formaron en discos circundantes a las nuevas estrellas en formación.

En algunas regiones, se observó que los planetas rocosos puede ser movidos por el gas en órbitas comunes, donde colisionan para formar objetos hasta diez veces más masivos que la Tierra, lo suficientemente masivos para atraer gas y formar planetas gaseosos gigantes. El trabajo descrito actualmente aplica los mismos principios para los discos de gas más masivos encontrados en los centros de galaxias, que forman agujeros negros en vez de gigantes gaseosos.

Via RAS

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