Eco del nacimiento: cómo los astrónomos encontraron la huella de un agujero negro ✛ ✎

Original: "An X-ray Shell Reveals the Supernova Explosion for Galactic Microquasar SS 433"
arXiv:2410.06510 · 2024-10-09 · arXiv non-exclusive · análisis propio · 1 min
El anillo de gas alrededor del agujero negro SS 433 es una prueba directa de su aparición en una supernova.

La vida de las estrellas masivas termina con una explosión colosal: una supernova. Después puede quedar un agujero negro, pero durante mucho tiempo no se vieron rastros directos de este escenario. Ahora los astrónomos han distinguido alrededor del agujero SS 433 una envoltura de gas incandescente, como un anillo de vapor sobre una taza de café gigante. El análisis de la radiación mostró que este "vapor" tiene solo 20-30 mil años, un instante cósmico. La composición del gas y una nube vecina de hidrógeno frío confirman que fue expulsado precisamente por la explosión, no por los chorros del propio agujero. Un hecho inesperado: el agujero negro ahora está absorbiendo materia de su propia envoltura en enfriamiento; se alimenta de las "cenizas" de su nacimiento. Su progenitor era más pesado que 25 soles. Hallazgos como este ayudan a precisar qué estrellas se convierten en agujeros negros y a explicar de dónde vienen las partículas de alta energía que bombardean la Tierra.

La luz de la explosión viajó hasta nosotros 18 mil años: podría haber sido observada por gente de la Edad de Piedra, cuando aún deambulaban mamuts por la Tierra.

v_s = \sqrt{\frac{16 kT}{3 \mu m_p}}
La velocidad de la onda de choque se calcula a partir de la temperatura del plasma: cuanto más caliente está el gas, más rápido se expande. Para una temperatura de aproximadamente 1 keV, la velocidad es de cientos de kilómetros por segundo.
\dot{M} \approx (5.1 \times 10^{-5} M_{\odot}\,\mathrm{yr}^{-1}) \left(\frac{M_c}{8 M_{\odot}}\right) \left(\frac{M_{\mathrm{acc}}}{1 M_{\odot}}\right) \left(\frac{\alpha}{0.01}\right) \left(\frac{t}{10^4\,\mathrm{yr}}\right)^{-1.35}
Estima cuánta materia cae de vuelta al agujero negro miles de años después de la explosión. Para SS 433, esta tasa es suficiente para mantener la acreción supercrítica.
Científicos
Stephen HawkingJacob BekensteinRoger PenroseFritz ZwickyKarl SchwarzschildSubrahmanyan Chandrasekhar
Conceptos
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