Pensamos que los agujeros negros giraban en el mismo plano que su órbita. Uno que está inclinado al menos 40 grados sugiere que nuestra comprensión de su comportamiento necesita una actualización.
Espacio
24 febrero 2022
Impresión artística del sistema binario de rayos X que contiene un agujero negro (pequeño punto negro en el centro del disco de acreción) y una estrella compañera Rob Hynes
Un agujero negro que gira con una fuerte inclinación hacia el plano de su órbita sugiere que debemos repensar nuestra comprensión de cómo funcionan.
La mayoría de las masas en el espacio, incluidos los agujeros negros, giran en el mismo plano en que giran alrededor de objetos cercanos, tnormalmente porque tales objetos ubicados muy cerca se formaron a partir de la misma nube de polvo o gas. Si un objeto está inclinado con respecto a su órbita, puede implicar que sucedió algo inusual durante su formación o historia.
Ahora, Juri Poutanen de la Universidad de Turku, Finlandia, y sus colegas se han dado cuenta de que un agujero negro a unos 10.000 años luz de la Tierra está inclinado al menos 40 grados con respecto al plano en el que gira con su pareja binaria, una estrella con unos la mitad de la masa del sol.
El agujero negro, llamado MAXI J1820+070, emite una débil señal de luz polarizada, que los investigadores utilizaron para establecer su plano orbital. Luego usaron la orientación de los chorros de radiación del agujero negro para calcular un límite inferior en la inclinación del agujero negro. “La única explicación que encontramos es que el giro del agujero negro y el giro orbital están desalineados”, dice Poutanen.
Esta inclinación podría explicar la observación de señales extrañas, llamadas oscilaciones cuasi periódicas (QPO), que provienen de los agujeros negros. Los QPO son picos de intensidad en ciertas frecuencias. Un modelo popular sugiere que estas señales son el resultado de giros y órbitas desalineados, como es el caso de MAXI J1820+070, que también produce QPO.
Si bien no está claro exactamente cómo este agujero negro adquirió tal inclinación, es probable que provenga de inestabilidades cuando colapsó su supernova madre, dice Poutanen. “Durante el colapso asimétrico, produce una patada, lo que significa que produce [momentum]por ejemplo con neutrinos, que es expulsado en una dirección más que en otra”.
Los astrónomos a menudo asumen que el plano orbital y el eje de giro están alineados cuando calculan la masa y el giro de los agujeros negros a partir de las observaciones. Pero si esta suposición no es confiable, entonces esos cálculos podrían ser incorrectos.
“Si la inclinación es de 40 grados, o incluso más, entonces los resultados que recopile pueden ser total o significativamente erróneos”, dice Ferdinando Patat del Observatorio Europeo Austral.
Referencia de la revista: CienciaDOI: 10.1126/ciencia.abl4679
Más sobre estos temas: