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El Gran Telescopio de Canarias encuentra un misterioso microcuásar en la galaxia M81

Madrid, Europa Press
26/nov/15 10:18 AM
eldia.es

Un equipo internacional de investigadores ha utilizado el Gran Telescopio de Canarias (GTC) ha hallado un microcuásar en la galaxia espiral M81, muy cercana de la Vía Láctea (13 millones de años luz).

Los microcuásares son estrellas binarias compactas --una estrella normal muy masiva y un objeto compacto-- que tienen un disco de acreción alrededor del objeto compacto y una emisión variable e intensa en radio, normalmente en forma de 'jets' bipolares (chorros de materia simétricos y opuestos).

Lo singular del microcuásar descubierto es que la velocidad de la materia emitida en los 'jets' es cercana a la velocidad de la luz, lo que se conoce como chorros relativistas.

El hallazgo, que se ha llamado M81 ULS-1, es el segundo microcuásar descubierto en el que se ha detectado este tipo de 'jets'. En el estudio se intenta determinar si el objeto compacto de M81 ULS-1 es una enana blanca o un agujero negro de masa intermedia.

La primera fuente de características similares, llamada SS433, se halló en 1979 en el interior de la Vía Láctea. Se determinó que se trataba de una binaria de rayos X con un período de trece días: una estrella muy masiva transfiere materia a un agujero negro, del cual parten chorros formados por hidrógeno en direcciones opuestas a casi un tercio de la velocidad de la luz, en un patrón que se repite cada seis meses.

Desde entonces, los astrofísicos han buscado fuentes similares. El objeto de M81 podría ser un segundo SS433, de ahí el interés de este hallazgo. Es factible definir el tipo de objeto compacto a partir de la velocidad de escape. En el caso de M81 ULS-1, la velocidad encontrada, un 17 por ciento de la velocidad de la luz, indica que podría tratarse de un agujero negro.

Los expertos señalan que, si fuera así, sería un desafío porque el resto de sus características lo acercan a los sistemas de enanas blancas que se ven en la Vía Láctea, sobre todo un espectro de rayos X sorprendentemente blando (su emisión en rayos X es más intensa en el rango de los rayos X blandos, es decir, los de mayor longitud de onda o menor frecuencia).

Sin embargo, tampoco puede ser una enana blanca, ya que éstas sólo pueden generar chorros a velocidades diez veces inferiores a las encontradas en M81 ULS-1. Y no entraría en la categoría de agujero negro de masa intermedia porque su espectro de rayos X superblandos indica un estado térmico en el que no podría producir los chorros detectados.

UN POSIBLE AGUJERO NEGRO

El primer autor del artículo, Ji-Feng Liu, ha explicado que "las observaciones de este microcuásar apuntan a que podría tratarse de un agujero negro acretando materia a un ritmo superior a un límite crítico". Liu añade que "este tipo de agujeros negros se disfrazan como fuentes superblandas de rayos X que normalmente se consideran enanas blancas" y que "el descubrimiento muestra observacionalmente lo que ocurre si un agujero negro devora demasiado".

En el artículo, publicado en 'Nature', se propone que se trata de un agujero negro de masa estelar con emisión de chorros relativistas: un microcuásar, pero uno "especial", puesto que el resto de microcuásares conocidos presentan espectros de rayos X duros, y no superblandos como el suyo (por debajo de mil electronvoltios se trata de rayos X blandos, por encima son rayos X duros); acretan por debajo del límite de Eddington y sus chorros son altamente relativistas, no bariónicos.

Dicho de otro modo, los científicos apuestan por un agujero negro con acreción supercrítica. La posible existencia de este tipo de agujero negro "superacretante" ha sido fuente de especulación e investigación durante años.

Para llegar a estas conclusiones fue determinante la identificación de una línea "misteriosa" en el espectro de M81 ULS-1, que tuvo preocupados a los investigadores desde 2010 a 2015. Fue gracias a las nuevas observaciones con el GTC que se definió como una línea de hidrógeno, la línea H-alfa desplazada hacia el azul.

Estas observaciones se hicieron con un programa de tiempo de observación del GTC que permite incorporar, en el último momento, investigaciones que un grupo de expertos consideran de gran interés.