Científicos de la NASA lograron captar la imagen de un espectacular conjunto de anillos alrededor de un agujero negro, utilizando un principio similar a los rayos X realizados en consultorios médicos y aeropuertos.
Gracias al Observatorio de Rayos X Chandra de la NASA y el Observatorio Swift de Neil Gehrels, los astrónomos han podido observar un espectacular conjunto de anillos alrededor de un agujero negro que forma parte de un sistema binario llamado V404 Cygni, ubicado a unos 7 mil 800 años luz de distancia de la Tierra.
Según la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA), el agujero negro está jalando activamente material de una estrella compañera, de aproximadamente la mitad de la masa del Sol, hacia un disco alrededor del objeto invisible. Dicho material brilla con los rayos X, por lo que los astrónomos se refieren a estos sistemas como “binarios de rayos X”.
En una imagen compartida, los rayos X de Chandra, de color azul claro, se combinaron con datos ópticos del telescopio Pan-STARRS en Hawái que muestran las estrellas en el campo de visión.
La imagen muestra ocho anillos concéntricos separados. Cada anillo es creado por rayos X de las llamaradas V404 Cygni observadas en 2015, cuando el Observatorio Swift descubrió una ráfaga de rayos X de V404 Cygni, que se reflejan en diferentes nubes de polvo.
En 2015, el equipo analizó 50 observaciones de Swift realizadas en 2015 entre el 30 de junio y el 25 de Agosto y el Chandra observó el sistema el 11 y el 25 de Julio cuando descubrieron la ráfaga en el sistema, fue un evento tan brillante que los operadores del Chandra colocaron a propósito el V404 Cygni entre los detectores para que otra ráfaga brillante no dañara el instrumento.
Los anillos informan a los astrónomos no sólo sobre el comportamiento del agujero negro, sino también sobre el paisaje entre V404 Cygni y la Tierra:
“El diámetro de los anillos en los rayos X revela las distancias a las nubes de polvo intermedias en las que la luz rebotó. Si la nube está más cerca de la Tierra, el anillo parece ser más grande y viceversa”, dijeron los científicos, quienes también señalaron que:
“Los ecos de luz aparecen como anillos estrechos en lugar de anillos o halos anchos porque el estallido de rayos X duró solo un período de tiempo relativamente corto”.
Los investigadores también utilizaron los anillos para probar las propiedades de las propias nubes de polvo. Los autores compararon los espectros de rayos X, es decir, el brillo de los rayos X en un rango de longitudes de onda, con modelos informáticos de polvo con diferentes composiciones.
Esto, debido a que diferentes composiciones de polvo darán como resultado diferentes cantidades de rayos X de menor energía que se absorberán y evitarán que se detecten con el Chandra.
“Este es un principio similar a cómo diferentes partes de nuestro cuerpo o nuestro equipaje absorben diferentes cantidades de rayos X, dando información sobre su estructura y composición”.
El equipo determinó que lo más probable es que el polvo contenga mezclas de grafito y granos de silicato. Además, al analizar los anillos internos con el Chandra, descubrieron que las densidades de los cambios de las nubes de polvo no son uniformes en todas las direcciones.
