Agujero negro en capullo de gas exprés
El agua se precipita en un abismo, pero parte de ella vuelve a elevarse, burbujeando y espumeando en el borde mismo. Algo así hace el gas que fluye hacia un agujero negro supermasivo cuando su corriente se vuelve demasiado densa. En un nuevo estudio, los científicos han seguido esta escena mediante una simulación por ordenador. Han tenido en cuenta los efectos de la relatividad general, es decir, cómo el agujero negro curva el espacio y el tiempo a su alrededor.
En los cálculos se consideraron agujeros con masas de cien mil a diez millones de soles. El gas caía sobre ellos a una velocidad cercana al límite de Eddington, el umbral a partir del cual la presión de la luz debería repeler la materia. El destino de este gas depende de lo pesado que sea el agujero central. Si no es demasiado masivo, hasta un millón de masas solares, la radiación atrapada en la región interna acelera parte del gas y lo expulsa en chorros estrechos a través de los polos. Así se genera una estructura en capas: corrientes de materia fluyen tanto hacia dentro como hacia fuera.
Para agujeros más masivos, por encima de tres millones de masas solares, el panorama es distinto. La radiación ya no puede atravesar el espesor del gas que cae, y no se producen eyecciones. En su lugar, alrededor del agujero se forma gradualmente una envoltura extensa. Se parece a una olla hirviendo con una tapa hermética: el gas se mezcla constantemente, pero apenas alcanza el horizonte de sucesos. En ambos casos, solo alrededor del diez por ciento de lo que caería en caída libre llega realmente al agujero negro. El resto se aleja o queda atrapado en la envoltura.
Este resultado es importante para entender cómo crecen los agujeros negros supermasivos en los centros de las galaxias. Si alrededor del agujero se acumula una envoltura masiva, esta puede ocultarlo de nuestros telescopios durante mucho tiempo. Y luego, cuando el calentamiento supera un umbral crítico, puede estallar y expulsar la materia acumulada. Estos procesos podrían explicar la misteriosa sincronización entre el crecimiento de los agujeros negros y el de sus galaxias anfitrionas.
La envoltura alrededor de un agujero negro puede pesar varias veces más que el propio agujero antes de comenzar a dispersarse, algo así como una bola de nieve que crece más rápido de lo que se derrite.
En la novela 'Luz de estrellas lejanas' de Greg Bear se describen nubes inteligentes alrededor de agujeros negros que usan su radiación para sustentar la vida, una idea que resuena con el capullo convectivo de este trabajo.