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Los rayos X emitidos por los agujeros negros, en color violeta. Fuente: NASA/JPL-Caltech.
La nave de la NASA cazadora de agujeros negros NuStar (Nuclear Spectroscopic Telescope Array), ha "capturado" sus primeros 10 agujeros negros supermasivos.
La misión, que tiene un mástil de la longitud de un autobús escolar, es el primer telescopio capaz de convertir la luz de rayos X de alta energía en imágenes detalladas.
Los nuevos hallazgos de agujeros negros son los primeros de los cientos que se esperan de la misión durante los próximos dos años. Estas estructuras gigantescas -agujeros negros rodeados por discos de gas- se encuentran en el corazón de galaxias distantes entre 0,3 y 11,4 millones de años luz de la Tierra.
Descubrimiento casual
"Hemos encontrado los agujeros negros por casualidad", explica en la nota de prensa de la NASA David Alexander, un miembro del equipo NuSTAR que trabaja en el Departamento de Física de la Universidad de Durham (Inglaterra), y autor principal de un nuevo estudio que apareció el 20 de agosto en la revista Astrophysical Journal. "Estábamos mirando objetivos conocidos y vimos los agujeros negros al fondo de las imágenes."
Se esperan nuevos hallazgos fortuitos de este tipo por parte de la misión. Además de otros objetivos más específicos, el equipo de NuSTAR planea peinar cientos de imágenes tomadas por el telescopio con el objetivo de encontrar agujeros negros escondidos en segundo plano.
Una vez identificados los 10 agujeros negros, los investigadores analizaron datos anteriores tomados por el Observatorio de Rayos X Chandra, de la NASA y por el satélite XMM-Newton, de la Agencia Espacial Europea (ESA), dos telescopios espaciales complementarios que captan la luz de los rayos X de baja energía. Los científicos descubrieron que los objetos habían sido detectados antes. No fue hasta las observaciones de NuStar, sin embargo, que sobresalieron.
Mediante la combinación de observaciones tomadas en toda la gama del espectro de rayos X, los astrónomos esperan descifrar misterios sin resolver de los agujeros negros. Por ejemplo, ¿cuántos de ellos hay en el universo?
"Nos estamos acercando a la solución de un misterio que comenzó en 1962 ", explica Alexander. "En aquel entonces, los astrónomos observaron un resplandor difuso de rayos X al fondo del cielo, pero no estaban seguros de su origen. Ahora sabemos que las fuentes de esta luz son distantes agujeros negros supermasivos, pero necesitamos que NuSTAR nos ayude a detectar más y a entender las poblaciones de agujeros negros."
La misión, que tiene un mástil de la longitud de un autobús escolar, es el primer telescopio capaz de convertir la luz de rayos X de alta energía en imágenes detalladas.
Los nuevos hallazgos de agujeros negros son los primeros de los cientos que se esperan de la misión durante los próximos dos años. Estas estructuras gigantescas -agujeros negros rodeados por discos de gas- se encuentran en el corazón de galaxias distantes entre 0,3 y 11,4 millones de años luz de la Tierra.
Descubrimiento casual
"Hemos encontrado los agujeros negros por casualidad", explica en la nota de prensa de la NASA David Alexander, un miembro del equipo NuSTAR que trabaja en el Departamento de Física de la Universidad de Durham (Inglaterra), y autor principal de un nuevo estudio que apareció el 20 de agosto en la revista Astrophysical Journal. "Estábamos mirando objetivos conocidos y vimos los agujeros negros al fondo de las imágenes."
Se esperan nuevos hallazgos fortuitos de este tipo por parte de la misión. Además de otros objetivos más específicos, el equipo de NuSTAR planea peinar cientos de imágenes tomadas por el telescopio con el objetivo de encontrar agujeros negros escondidos en segundo plano.
Una vez identificados los 10 agujeros negros, los investigadores analizaron datos anteriores tomados por el Observatorio de Rayos X Chandra, de la NASA y por el satélite XMM-Newton, de la Agencia Espacial Europea (ESA), dos telescopios espaciales complementarios que captan la luz de los rayos X de baja energía. Los científicos descubrieron que los objetos habían sido detectados antes. No fue hasta las observaciones de NuStar, sin embargo, que sobresalieron.
Mediante la combinación de observaciones tomadas en toda la gama del espectro de rayos X, los astrónomos esperan descifrar misterios sin resolver de los agujeros negros. Por ejemplo, ¿cuántos de ellos hay en el universo?
"Nos estamos acercando a la solución de un misterio que comenzó en 1962 ", explica Alexander. "En aquel entonces, los astrónomos observaron un resplandor difuso de rayos X al fondo del cielo, pero no estaban seguros de su origen. Ahora sabemos que las fuentes de esta luz son distantes agujeros negros supermasivos, pero necesitamos que NuSTAR nos ayude a detectar más y a entender las poblaciones de agujeros negros."
Rayos X
Este brillo de rayos X, llamado rayos X cósmicos de fondo, tiene un pico en las frecuencias de alta energía que NuSTAR está diseñado para ver, por lo que la misión es clave para identificar lo que está produciendo la luz. NuSTAR también puede encontrar agujeros negros supermasivos más escondidos, enterrados bajo densos muros de gas.
"Los rayos X de alta energía pueden incluso pasar a través de cantidades significativas de polvo y gas que rodean a los agujeros negros supermasivos activos", recuerda Fiona Harrison, coautora del estudio e investigadoa principal de la misión en el Instituto de Tecnología de California, en Pasadena.
Los datos de otras naves de la NASA también están aportando piezas que faltan en el rompecabezas de los agujeros negros, al medir la masa de las galaxias que los acogen.
"Nuestros resultados preliminares muestran que los agujeros negros supermasivos más distantes están en las galaxias más grandes", señala Daniel Stern, co-autor del estudio y científico del proyecto NuSTAR en el Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA en Pasadena. "Esto era para esperar. Antes, cuando el universo era más joven, había mucha más acción entre las galaxias más grandes, que chocaban, se fusionaban y crecían" .
Futuras observaciones revelarán más acerca de los "bestiales" acontecimientos de los agujeros negros. Además de la caza de agujeros negros remotos, NuSTAR también está buscando otros objetos exóticos dentro de nuestra galaxia, la Vía Láctea.
Este brillo de rayos X, llamado rayos X cósmicos de fondo, tiene un pico en las frecuencias de alta energía que NuSTAR está diseñado para ver, por lo que la misión es clave para identificar lo que está produciendo la luz. NuSTAR también puede encontrar agujeros negros supermasivos más escondidos, enterrados bajo densos muros de gas.
"Los rayos X de alta energía pueden incluso pasar a través de cantidades significativas de polvo y gas que rodean a los agujeros negros supermasivos activos", recuerda Fiona Harrison, coautora del estudio e investigadoa principal de la misión en el Instituto de Tecnología de California, en Pasadena.
Los datos de otras naves de la NASA también están aportando piezas que faltan en el rompecabezas de los agujeros negros, al medir la masa de las galaxias que los acogen.
"Nuestros resultados preliminares muestran que los agujeros negros supermasivos más distantes están en las galaxias más grandes", señala Daniel Stern, co-autor del estudio y científico del proyecto NuSTAR en el Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA en Pasadena. "Esto era para esperar. Antes, cuando el universo era más joven, había mucha más acción entre las galaxias más grandes, que chocaban, se fusionaban y crecían" .
Futuras observaciones revelarán más acerca de los "bestiales" acontecimientos de los agujeros negros. Además de la caza de agujeros negros remotos, NuSTAR también está buscando otros objetos exóticos dentro de nuestra galaxia, la Vía Láctea.
Referencia bibliográfica:
D. M. Alexander, D. Stern, A. Del Moro, G. B. Lansbury, R. J. Assef, J. Aird, M. Ajello, D. R. Ballantyne, F. E. Bauer, S. E. Boggs, W. N. Brandt, F. E. Christensen, F. Civano, A. Comastri, W. W. Craig, M. Elvis, B. W. Grefenstette, C. J. Hailey, F. A. Harrison, R. C. Hickox, B. Luo, K. K. Madsen, J. R. Mullaney, M. Perri, S. Puccetti, C. Saez, E. Treister, C. M. Urry, W. W. Zhang, C. R. Bridge, P. R. M. Eisenhardt, A. H. Gonzalez, S. H. Miller, C. W. Tsai. The NuSTAR Extragalactic Survey: A First Sensitive Look at the High-energy Cosmic X-Ray Background Population. The Astrophysical Journal (2013). DOI: 10.1088/0004-637X/773/2/125.
D. M. Alexander, D. Stern, A. Del Moro, G. B. Lansbury, R. J. Assef, J. Aird, M. Ajello, D. R. Ballantyne, F. E. Bauer, S. E. Boggs, W. N. Brandt, F. E. Christensen, F. Civano, A. Comastri, W. W. Craig, M. Elvis, B. W. Grefenstette, C. J. Hailey, F. A. Harrison, R. C. Hickox, B. Luo, K. K. Madsen, J. R. Mullaney, M. Perri, S. Puccetti, C. Saez, E. Treister, C. M. Urry, W. W. Zhang, C. R. Bridge, P. R. M. Eisenhardt, A. H. Gonzalez, S. H. Miller, C. W. Tsai. The NuSTAR Extragalactic Survey: A First Sensitive Look at the High-energy Cosmic X-Ray Background Population. The Astrophysical Journal (2013). DOI: 10.1088/0004-637X/773/2/125.
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