Un nuevo rastreo de más de 170,000 agujeros negros supermasivos detectados con el telescopio espacial Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) de la NASA, ha llevado a investigadores de Chile, Argentina y Estados Unidos a reexaminar conceptos y teorías desarrollados por primera vez hace más de 30 años.
La teoría de unificación de agujeros negros supermasivos activos fue creada para explicar por qué los agujeros negros, similares en naturaleza, se observan con propiedades muy distintas. Algunos parecen estar envueltos en polvo y otros parecen estar expuestos, siendo fáciles de observar.
El modelo unificado soluciona el problema proponiendo que cada agujero negro está rodeado por una estructura de polvo en forma de “donut”, cuya orientación determina su apariencia. Por ejemplo, si el toroide está orientado de perfil entonces el polvo bloquea la luz del agujero negro que así aparece escondido u oscurecido, mientras que si se orienta de cara entonces se observa el agujero negro “desnudo”.
Los nuevos resultados de WISE no coinciden totalmente con esta teoría. Los investigadores encontraron evidencia de que algún otro mecanismo aparte de esta estructura tipo “donut” debe determinar, en algunos casos, si el agujero negro central se observa oscurecido o expuesto.
“La ventaja principal de la unificación es que permite colocar todo el zoológico de las distintas clases de núcleos activos de galaxias bajo un mismo paragüas. Y actualmente esto se ha vuelto más complejo de hacer cada vez que buscamos con más detalle”, sostiene Emilio Donoso, investigador asistente del Instituto de Ciencias Astronómicas, de la Tierra y del Espacio (CONICET) y primer autor de un trabajo publicado recientemente en el Astrophysical Journal junto a Roberto Assef, investigador del Núcleo de Astronomía de la Universidad Diego Portales de Chile; Lin Yan, del California Institute of Technology (EEUU); y Daniel Stern, del Jet Propulsion Laboratory (EEUU).
Los científicos seleccionaron más de 170.000 objetos con núcleos activos con los datos de WISE y midieron el grado de agrupamiento o “clustering”, tanto de agujeros negros oscurecidos como de aquellos expuestos, y los compararon.
Si el modelo unificado es verdadero y el responsable del oscurecimiento es la estructura tipo rosquilla que bloquea la luz del agujero negro cuando se alinea de perfil, entonces es de esperar que el clustering de ambas tipos de núcleos activos sea el mismo, pues la orientación de dichas estructuras es en principio aleatoria para todos los objetos.
Sin embargo, los investigadores encontraron algo completamente inesperado en WISE, demostrando que las galaxias con núcleos activos oscurecidos están mucho más agrupadas que aquellas con núcleos expuestos. Si estos resultados son confirmados, entonces será necesaria una revisión de cómo funcionan los modelos de unificación que sea capaz de explicar cómo ciertos agujeros negros aparecen oscurecidos.
Con los datos de WISE, los investigadores encontraron que los agujeros negros oscurecidos tienden a habitar en halos de materia oscura mucho más grandes y masivos que aquellos con núcleos expuestos.
Así, aunque es improbable que los halos masivos proporcionen directamente alguna clase de efecto de oscurecimiento sobre los agujeros negros que albergan, la evidencia sugiere que ciertamente deben estar relacionados.
“Si pensamos en que el agujero negro es millones de veces más pequeño que el halo de materia oscura, es realmente sorprendente que entre ellos exista una conexión tan profunda como la que hemos encontrado”, afirma Roberto Assef, investigador del Núcleo de Astronomía de la Universidad Diego Portales.
Infografía | Núcleo de Astronomía UDP
