El chorro de un agujero negro parece aumentar la tasa de explosiones de novas
El intenso entorno electromagnético cerca de un agujero negro puede acelerar partículas a una gran fracción de la velocidad de la luz y enviarlas a toda velocidad a lo largo de chorros que se extienden desde cada uno de los polos del objeto. En el caso de los agujeros negros supermasivos que se encuentran en los centros de las galaxias, estos chorros son realmente colosales y expulsan material no sólo de la galaxia, sino posiblemente de toda su vecindad.
Pero esta semana, los científicos describieron cómo los jets también podrían estar haciendo cosas extrañas dentro de una galaxia. Un estudio de la galaxia M87 ha demostrado que parecen producirse explosiones de nova con una frecuencia inusualmente alta en las proximidades de uno de los chorros del agujero negro central de la galaxia. Pero no existe absolutamente ningún mecanismo que explique por qué esto podría suceder, y no hay ninguna señal de que esté sucediendo en el avión que viaja en la dirección opuesta.
Si este efecto es real y podemos encontrarle una explicación, serán necesarias algunas observaciones adicionales.
Novas y cuñas
M87 es uno de las galaxias más grandes en nuestra porción local del Universo, y su agujero negro central tiene chorros activos. Durante un período anterior de observaciones regulares, el Telescopio Espacial Hubble descubrió que explosiones estelares llamadas novas parecían agruparse alrededor del chorro.
Esto tiene muy poco sentido. Las novas ocurren en sistemas con una estrella grande rica en hidrógeno, con una enana blanca cercana en órbita. Con el tiempo, la enana blanca elimina hidrógeno de la superficie de su compañera, hasta alcanzar una masa crítica en su superficie. En ese momento, una explosión termonuclear elimina el material restante de la enana blanca y el ciclo comienza de nuevo. Debido a que la tasa de transferencia de material tiende a ser bastante estable, las novas en un sistema estelar suelen repetirse a intervalos regulares. Y no está claro por qué el chorro de un agujero negro alteraría esta regularidad.
Entonces, algunas de las personas involucradas en el primer estudio tuvieron tiempo en el Hubble para regresar y echar otro vistazo. Y durante gran parte del año, cada cinco días, el Hubble apuntó a M87, lo que le permitió capturar nuevos antes de que desaparecieran. En total, se detectaron 94 novas que se produjeron cerca del centro de la galaxia. Combinado con 41 que fueron identificadas durante trabajos anteriores, esto dejó una colección de 135 novas en esta galaxia. Luego, los investigadores trazaron estos datos en relación con el agujero negro y sus chorros.
Dividiendo el área alrededor del centro de la galaxia en 10 segmentos iguales, los investigadores contaron las novas que se produjeron en cada uno de ellos. En los nueve segmentos que no incluían el chorro en el lado de la galaxia que mira hacia la Tierra, el número promedio de novas fue 12. En el segmento que incluía el chorro, el recuento fue 25. Otra forma de ver esto es que el El recuento más alto en un segmento sin el jet fue solo 16, y esto fue en un segmento inmediatamente al lado del que tenía el jet. Los investigadores calculan que las probabilidades de que este arreglo ocurra aleatoriamente son aproximadamente una entre 1.310 (es decir, menos del 0,1 por ciento).
Para obtener una medida separada de cuán inusual es esto, los investigadores colocaron 8 millones de novas alrededor del centro de la galaxia, con una distribución aleatoria pero sesgada para igualar el brillo de la galaxia, bajo el supuesto de que las novas serán más frecuentes en algunas áreas. con más estrellas. . Luego, esto se utilizó para estimar la frecuencia con la que se deberían esperar actualizaciones en cada uno de estos segmentos. Luego utilizaron una amplia variedad de cuñas: «Para reducir el ruido y evitar el p-hacking al elegir el tamaño de la cuña, promediamos los resultados para cuñas de entre 30 y 45 grados de ancho».
En general, la mejora cerca del chorro fue baja tanto para las cuñas muy estrechas como para las muy anchas, como era de esperar: las cuñas estrechas cubren demasiado del área afectada por el chorro, mientras que las cuñas anchas incluyen mucho espacio donde se obtiene la normalidad. . tasa de fondo. El pico se produce en la zona de las cuñas de 25 grados de ancho, donde el enriquecimiento cerca del chorro es de aproximadamente 2,6 veces. Entonces esto parece ser real.
