Agujeros negros en una misma línea exprés

Original: "Stellar-mass black holes on the millimetre fundamental plane of black hole accretion"
arXiv:2601.04007 · 2026-01-07 · CC BY 4.0 · 2 min
Incluso los agujeros negros pequeños siguen una regla común que relaciona su brillo en el rango de los milímetros, los rayos X y su masa.

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En la década de 2010, los astrónomos notaron algo sorprendente: los agujeros negros supermasivos en los centros de las galaxias, a pesar de la enorme diferencia en tamaño y brillo, se alinean en una línea recta si se representa gráficamente la relación entre su emisión en el rango de los milímetros, su radiación de rayos X y su masa. Esa línea recibió el nombre de «plano fundamental milimétrico de la acreción de agujeros negros».

Ahora, un grupo de investigadores ha comprobado si los agujeros negros de masa estelar —aquellos que se forman por el colapso de estrellas masivas— siguen esta regla. Tomaron datos de cinco sistemas binarios de rayos X, donde un agujero negro atrae materia de una estrella compañera, y descubrieron que estos objetos también se sitúan en el mismo plano. Como si todos los agujeros negros del universo, desde los diminutos hasta los gigantes, obedecieran una ley universal.

Uno de los sistemas, observado en diferentes momentos, mostró desviaciones del plano tras un cambio de estado. Es similar a cómo una persona cambia su comportamiento según su estado de ánimo: la regla funciona solo cuando el agujero negro se encuentra en un estado «tranquilo».

Los científicos también probaron modelos teóricos que describen la caída de materia hacia el agujero negro. Ambos modelos principales —el de un flujo caliente y enrarecido y el de chorros de plasma estrechos— predicen la existencia de ese plano para agujeros negros de cualquier masa. Sin embargo, la precisión con la que cada modelo predice la masa del agujero negro a partir de ese plano es diferente, lo que abre el camino para futuras investigaciones.

Resumen original

tal como lo escribieron los autores, en inglés arXiv:2601.04007

Recent work revealed the existence of a galaxy "millimetre fundamental plane of black hole accretion", a tight correlation between nuclear $$1$$mm luminosity, intrinsic $$2$$ - $$10$$keV X-ray luminosity and supermassive black hole mass, originally discovered for nearby low- and high-luminosity active galactic nuclei. Here we use mm and X-ray data of $$5$$ X-ray binaries (XRBs) to demonstrate that these stellar-mass black holes also lie on the mm fundamental plane, as they do at radio wavelengths. One source for which we have multi-epoch observations shows evidence of deviations from the plane after a state change, suggesting that the plane only applies to XRBs in the hard state, as is true again at radio wavelengths. We show that both advection-dominated accretion flows and compact jet models predict the existence of the plane across the entire range of black hole masses, although these models vary in their ability to accurately predict the XRB black hole masses.

La emisión milimétrica de los agujeros negros puede observarse con radiotelescopios como ALMA, en Chile, que ven a través de las nubes de polvo que ocultan el centro de la galaxia.

Científicos
Stephen HawkingJacob BekensteinJohn Archibald WheelerFritz ZwickyKarl SchwarzschildSubrahmanyan Chandrasekhar
Conceptos
agujero negro de masa estelar agujero negro de masa intermedia microcuásar tasa de acreción fuente de rayos X ultraluminosa binaria de rayos X bulbo galáctico galaxia activa galaxia de seyfert disco de acreción Vía Láctea mapeo de reverberación cinturón de asteroides cuásar radiointenso erupciones cuasiperiódicas estrella masiva plano galáctico formación de chorros relativistas cuasiestrella líneas de emisión anchas