Ciencia.-Explicación a un enigma de medio siglo sobre los agujeros negros - JANI NRHI
BOLIVIA, 20 Aug (EUROPA PRESS)
Un hito en la comprensión de agujeros negros se alcanzó por investigadores de la Universidad de Helsinki, quienes han logrado explicar la naturaleza de la radiación de rayos X emitida en el entorno de estos fenómenos cósmicos, un enigma que intrigó a la comunidad científica desde los años 70. A través de elaboradas simulaciones en supercomputadoras, el equipo logró modelar cómo la interacción entre la radiación, el plasma y los campos magnéticos alrededor de los agujeros negros contribuye a este fenómeno.
La investigación publicada en Nature Communications revela que son los movimientos caóticos de los campos magnéticos y del gas de plasma turbulento los responsables de calentar el plasma local, haciendo que irradie rayos X. Este hallazgo abre nuevas puertas para entender los procesos físicos que ocurren en las inmediaciones de los agujeros negros, que no se pueden observar directamente, solo a través de sus efectos sobre el entorno, como los discos de acreción formados por el gas que espiral hacia ellos desde una estrella compañera en sistemas binarios.
El profesor asociado Joonas Nttil, líder del grupo de investigadores, argumenta, "Las erupciones en los discos de acreción de los agujeros negros son como versiones extremas de las erupciones solares". Este estudio marca el primer modelo de física del plasma que incorpora todas las interacciones cuánticas significativas entre la radiación y el plasma, destacando la importancia de las turbulencias y cómo incluso los efectos cuánticos se vuelven esenciales para la dinámica del plasma cerca de un agujero negro.
Además, la investigación presenta cómo la radiación de rayos X puede transformarse en electrones y positrones, y viceversa, en un ciclo de generación y aniquilación que se ve potenciado por las condiciones energéticas extremas presentes alrededor de los agujeros negros. Nttil describe, "En la vida cotidiana, estos fenómenos cuánticos en los que la materia aparece de repente en lugar de una luz extremadamente brillante, por supuesto, no se ven, pero cerca de los agujeros negros, se vuelven cruciales".
La simulación también proporcionó evidencia de que el plasma alrededor de los agujeros negros puede existir en dos estados de equilibrio distintos, transparente y frío o opaco y caliente, dependiendo del campo de radiación externo, lo cual se alinea con las observaciones de rayos X que muestran variación entre los denominados estados blandos y duros.
Este avance significativo no solo provee una explicación al origen de la radiación de rayos X en torno a los agujeros negros, sino que también amplía nuestra comprensión sobre estos misteriosos objetos y los complejos fenómenos que ocurren en su cercanía.