Cómo un vecino pequeño alimenta a un pequeño monstruo ✛
Un pequeño monstruo se esconde en una galaxia enana, y su vecino lo alimenta. La galaxia satélite se fusiona lentamente con una compañera masiva, y el gas de las regiones exteriores cae hacia el centro, donde se encuentra un agujero negro. No es grande según los estándares del universo: solo de ochocientas a cinco mil masas solares, pero su apetito es voraz. El telescopio de rayos X Chandra lo observó durante dieciséis años y contó solo unos treinta y un fotones, pero cada uno contó una historia.
Los fotones llegan solo en el rango de rayos X blandos, como si alguien hubiera encendido una lámpara de luz cálida. La temperatura de esa lámpara es de unos dos o tres millones de grados, y su luminosidad es cien mil millones de veces mayor que la del Sol. Así brilla el gas caliente que gira alrededor del agujero negro en un disco de acreción antes de caer más allá del horizonte. El disco es delgado, caliente en su borde interno, y por su temperatura se puede pesar el agujero negro.
Los astrónomos aplicaron un análisis bayesiano de los cocientes de dureza para exprimir al máximo los treinta y un fotones. Este método compara cuántos fotones llegaron en diferentes rangos de energía y ajusta el modelo físico que mejor explica el conjunto. Resultó que un espectro de ley de potencias ordinario no encaja, pero el modelo de disco de acreción se ajusta perfectamente. Por lo tanto, no estamos ante un púlsar ni un remanente de supernova, sino ante un disco alrededor de un agujero negro.
La proximidad de una galaxia masiva no es casualidad. Las simulaciones numéricas predijeron desde hace tiempo que en fusiones menores el gas puede fluir hacia el centro del satélite y provocar estallidos de acreción. Ahora tenemos un ejemplo real: el pequeño monstruo recibe alimento de su gran vecino. Esto explica cómo los agujeros negros en galaxias enanas pudieron crecer rápidamente en el universo temprano, acumulando masa para los futuros gigantes supermasivos.
El método aplicado a esta tenue fuente también será útil para otros objetos débiles. Los sondeos profundos de futuras misiones de rayos X, como Athena, encontrarán cientos de sistemas similares, y entonces podremos recopilar estadísticas sobre el crecimiento de los agujeros negros. Por ahora, Chandra guarda un archivo en el que incluso treinta y un fotones pueden revelar a un nuevo monstruo.
La exposición total de Chandra de 6.6 millones de segundos equivale a 76 días de observación continua. Sin embargo, la fuente produjo solo unos 31 fotones útiles, es decir, aproximadamente un fotón cada 2.5 días.
Los agujeros negros de masa intermedia son un objeto popular en la ciencia ficción; por ejemplo, en la serie 'Stargate Universe', la tripulación de la nave 'Destiny' utiliza uno de estos agujeros negros para recargarse. En el artículo se describe un candidato real que podría parecerse a los que inspiran a los guionistas.