Descubren nuevos datos sobre un agujero negro a 10.000 millones de años luz

Un equipo internacional de investigadores ha determinado las características y estructura del disco de materia situado en torno al agujero negro del cuásar de la Cruz de Einstein, que se encuentra situado a diez mil millones de años luz de la tierra.

La estimación, basada en observaciones con el telescopio óptico/infrarrojo más grande del mundo, el Gran Telescopio Canarias, ha permitido estudiar el tamaño, temperatura y luz emitida por estos cuerpos situados a miles de millones de años luz, según informó la Universidad de Valencia, España, centro líder del estudio.

Publicada en la revista científica The Astrophysical Journal, la investigación ha calculado el tamaño del disco de materia caliente o de acreción situado en torno al agujero negro del cuásar de la Cruz de Einstein.

Este disco de materia caliente tiene unos 6 días luz de radio (aproximadamente 32 veces la distancia de la Tierra a Plutón), y su temperatura desciende desde el centro de forma ligeramente más pronunciada que lo predicho por los modelos.

"Las estimaciones parecen indicar que los discos de acreción de los cuásares son algo mayores de lo que predicen los modelos teóricos", apunta el investigador del departamento de Astronomía y Astrofísica de la Universidad de Valencia y primer firmante del artículo, Héctor Vives.

Los cuásares son objetos astronómicos lejanos que emiten grandes cantidades de energía, tanta o más que la galaxia entera que los alberga.

Debido a la enorme distancia a la que se encuentran, el tamaño de sus discos de acreción no se puede medir por métodos de observación habituales, por lo que se recurre al efecto de lente gravitatoria, que deriva de la teoría de la relatividad general de Albert Einstein, y está basado en la capacidad del campo gravitatorio para curvar la luz.

Con este método, se ha podido comprobar que la región del cuásar que emite luz en infrarrojo medio, una acumulación de polvo que rodea al disco, tiene un radio mínimo de unos 200 días luz.

La Cruz de Einstein es un sistema en el que la gravedad de una galaxia cercana desvía la luz de un cuásar lejano, y actúa como lente gravitacional de modo que se forman cuatro imágenes del mismo.

La luz de estas imágenes ha atravesado la región central de la galaxia cercana, y su gran cantidad de estrellas también producen un efecto lente adicional que provoca parpadeos en el brillo de las imágenes, que son más pronunciados cuanto más pequeño es el objeto que emite la luz.

El equipo investigador simuló los cambios de brillo producidos por el efecto lente de las estrellas para distintos tamaños del disco y perfiles de temperatura y calculó la probabilidad de reproducir en cada caso las observaciones con el Nordic Optical Telescope (NOT).

Para este cálculo es necesario separar qué parte de las diferencias de brillo entre las cuatro imágenes del cuásar se debe al efecto de las estrellas y cuál al de la masa global de la galaxia lente.

Con esta finalidad, el equipo utilizó las mediciones en el infrarrojo medio con el instrumento CanariCam en el Gran Telescopio de Canarias (archipiélago atlántico) y comprobó que, al provenir de una región más grande, el efecto de lente gravitatoria provocada por las estrellas apenas tiene influencia.

EFE