Un grupo de científicos establece una relación entre el brillo de los agujeros negros y la materia que absorben

Un equipo de investigadores ha logrado establecer en Chile que la luz que emite un agujero negro al "alimentarse" está determinada por la cantidad de materia que "come", según dijeron los investigadores. El estudio, publicado en la última edición de la revista 'The Astrophysical Journal', busca profundizar en las causas de las variaciones de la luz que emite el material que está cayendo en un agujero negro, ha explicado Paula Sánchez-Sáez, líder del equipo y astrónoma de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile.

"Sabemos que ese brillo varía, y buscamos determinar la razón", dijo, precisando que las estrellas o galaxias con agujeros negros que no estén fagocitando emiten un brillo que es constante en el tiempo. "Pero si miramos galaxias con agujeros negros que sí estén fagocitando (núcleos activos de galaxia) su brillo sube y baja sin un patrón claro", ha señalado. En el estudio, los investigadores trataron de responder a la pregunta de cómo se conecta la variabilidad de ese brillo con las propiedades físicas de un agujero negro súper masivo.

Un agujero negro es una región finita del espacio en cuyo interior existe una concentración de masa tan elevada y densa que puede generar un campo gravitatorio que ninguna partícula material, ni siquiera la luz, puede escapar de él.

"El resultado fue que, al contrario de lo que se creía, la única propiedad física importante para explicar las variaciones de la luz (brillo) es la tasa de acreción (crecimiento de un cuerpo por la agregación de otros menores)", explicó Sánchez-Sáez. Esto es, "que cuándo el agujero negro está tragando material, dependiendo de la cantidad, variará la luz emitida en el proceso. Y lo que detectamos es que mientras menos tragan, más varía", complementó la doctora Paulina Lira, coautora del trabajo y académica del Departamento de Astronomía de la Universidad de Chile.

La importancia del hallazgo, según Sánchez-Sáez, es que proporciona nuevos datos sobre cuál es el mecanismo físico detrás de dicha variación. Los resultados "desafían el antiguo paradigma que indica que la amplitud de la variabilidad de los agujeros negros depende principalmente de su luminosidad" señaló, precisando que se creía eso porque medir la masa de los agujeros negros no siempre es posible.

"Nosotros pudimos medir estas propiedades físicas para una muestra del orden de 2.000 objetos y además pudimos obtener curvas de luz de muy buena calidad para un número grande de los mismos", ha añadido. Ello les "permitió estudiar la variabilidad de cada uno de forma independiente, cosa que antes no era posible", y de esta manera pudieron "establecer que el factor que determina la amplitud de la variabilidad es la tasa de acreción".

Los datos usados en la investigación provienen de un estudio liderado por Paulina Lira entre 2010 y 2015, que consistió en tomar imágenes de cinco campos extragalácticos con una cámara de amplio campo Quest instalada en el Observatorio La Silla, en el norte de Chile. Más adelante, la investigación buscará estudiar la escala de tiempo de variabilidad de estos Núcleos Activos de Galaxia.

"Para medir esta propiedad de forma precisa necesitamos tener curvas de luz con coberturas de más de diez años", ha subrayado Paula Sánchez-Sáez. Por tal razón, habrá que esperar a instrumentos futuros como el Large Synoptic Survey Telescope (LSST) "aporten más datos fotométricos" para poder combinarlos con sus propios datos "para extender nuestras curvas de luz a un orden de 20 años".

Además de Paula Sánchez-Sáez y Paulina Lira, fue parte del equipo otra académica chilena, además de científicos de China, Corea del Sur e Italia, quienes también dispusieron de aportes del Observatorio Europeo Austral (ESO) y del Cerro Tololo Inter-American Observatory.