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¡Los Agujeros Negros Supermasivos Dan A Luz Estrellas A Un "Ritmo Vertiginoso"!

Por Inés Urdaneta / Física e investigadora de Resonance Science Foundation

Se habla cada vez más de los agujeros negros y de su papel en el cosmos. Los agujeros negros son criaturas exóticas, clasificadas principalmente en dos tipos según su tamaño: estelares (hasta decenas de masas solares) y supermasivos (miles de millones de masas solares). Desde la perspectiva de la cosmología estándar, se cree que, independientemente de su tamaño, todos los agujeros negros comparten la misma característica: devoran todo lo que se acerca demasiado y entra en su horizonte de sucesos.

Durante décadas, los astrónomos han buscado cúmulos de galaxias que contengan ricos viveros de estrellas en sus galaxias centrales. En su lugar, han encontrado poderosos agujeros negros, gigantescos que expulsan energía a través de chorros de partículas de alta energía. Se descubrió que las partículas extremadamente calientes que emanan de estos agujeros negros impiden la formación de estrellas, así que ¿de dónde vienen todas las estrellas?

Las principales teorías han propuesto dos mecanismos para dilucidar este misterio. Uno se refiere a la posibilidad de que haya agujeros negros menos efectivos en su emanación de partículas, que permitan la formación de estrellas, y el segundo a la posibilidad de que la formación de estrellas ocurra por "accidente" en el disco de acreción del agujero negro.

Respecto a la segunda posibilidad, desde 2017 un equipo de astrofísicos ha estado observando agujeros negros supermasivos y la posibilidad de que estas entidades puedan estar pariendo estrellas. Observando la colisión de dos galaxias a través del Very Large Telescope (VLT) en Chile, a unos 600 millones de años luz de distancia entre ellas (cada galaxia con un agujero negro supermasivo en su centro), encontraron evidencias del nacimiento de nuevas estrellas a partir del material que es expulsado del agujero negro y que se denomina flujo de salida.

Al arremolinarse alrededor del centro del agujero negro, un flujo de gas podría ser el responsable de la creación de nuevas estrellas (piense en el agua que se va por un desagüe) en algo llamado disco de acreción. En esta región, los gases se calientan hasta alcanzar temperaturas increíbles y luego son expulsados rápidamente al espacio, por lo que los astrónomos creen que parte del material podría ser arrojado fuera de la galaxia por completo, mientras que otra porción quedaría en el disco de acreción, formando estas nuevas estrellas. Las estrellas recién descubiertas son mucho más grandes que nuestro sol: unas 10 veces su masa, y hasta 40 o 50 masas solares.

 

Esto podría cambiar drásticamente nuestra comprensión de la evolución de la formación de las galaxias", dijo Maiolino a CBC News

 

Con respecto a la primera posibilidad, los científicos tienen pruebas convincentes de un cúmulo de galaxias en el que se están formando estrellas a un ritmo vertiginoso, aparentemente vinculado a un agujero negro menos efectivo en su centro. Esto se ha confirmado recientemente con nuevas observaciones en este único cúmulo situado a unos 5.800 millones de años luz de la Tierra en la Constelación del Fénix, donde los chorros del agujero negro central parecen estar ayudando a la formación de estrellas. El agujero negro se encuentra en el centro de un cúmulo de galaxias del Cúmulo del Fénix, y la gran galaxia que alberga al agujero negro está rodeada de gas caliente con temperaturas de millones de grados. La masa de este gas, equivalente a billones de soles, es varias veces mayor que la masa combinada de todas las galaxias del cúmulo. Este gas caliente pierde energía al brillar en la frecuencia de los rayos X, lo que debería hacer que se enfriara hasta poder formar un gran número de estrellas.  

Ahora bien, los autores de esta investigación afirman que, en este cúmulo en particular, el estallido del agujero negro no es tan fuerte como en todos los demás cúmulos de galaxias observados, donde los estallidos de energía impulsados por un agujero negro de este tipo impiden que la mayor parte del gas caliente se enfríe, impidiendo el nacimiento generalizado de estrellas.

La evidencia de la rápida formación estelar en el Cúmulo del Fénix fue reportada previamente en 2012 por un equipo dirigido por McDonald. Pero se necesitaban observaciones más profundas para conocer detalles sobre el papel del agujero negro central en el renacimiento de estrellas en la galaxia central, y cómo podría cambiar en el futuro. Al combinar amplias observaciones en rayos X, luz óptica y radio, los investigadores consiguieron multiplicar por diez la calidad de los datos en comparación con las observaciones anteriores. Los nuevos datos de Chandra revelan que el gas caliente se está enfriando casi al ritmo esperado en ausencia de la energía inyectada por un agujero negro. Los nuevos datos del Hubble muestran que unos 10.000 millones de masas solares de gas frío se encuentran a lo largo de los filamentos que se dirigen hacia el agujero negro, y que se están formando estrellas jóvenes a partir de este gas frío a un ritmo de unas 500 masas solares al año. En comparación, en la Vía Láctea se forman estrellas a un ritmo de aproximadamente una masa solar al año.

Estamos siendo testigos de un enorme paso adelante en nuestra comprensión de la evolución de las estrellas, las galaxias y el universo.

 

RSF en perspectiva

La teoría holográfica generalizada de Nassim Haramein ha predicho que la producción de materia y la formación de estrellas son el resultado de la dinámica de espín en la estructura del vacío cerca de los horizontes de los agujeros negros.  La dinámica de espín resulta de la inclusión de las fuerzas de torsión y Coriolis en las ecuaciones de campo de Einstein y la solución de Kerr-Newman, denominada solución de Haramein-Rauscher, que describe las estructuras dinámicas de rotación de las galaxias, novas, supernovas y otras estructuras astrofísicas impulsadas por la torsión del espacio-tiempo responsable también de la formación observada de las galaxias espirales. El modelo es coherente con las estructuras galácticas que tienen agujeros negros supermasivos en sus centros, así como chorros polares, discos de acreción, brazos espirales y formaciones de halo galáctico.  Este modelo explicaría la forma de las galaxias, y el por que siempre hay un agujero negro en su centro.

El modelo además predice que las estrellas tienen en su centro un agujero negro, lo cual explicaría el extravagante comportamiento de las eyecciones de plasma solar, que regresan y se reabsorben en la estrella, o la presencia de hoyos coronales, que son producto de la dinámica de las fuerzas del spin y el gradiente de densidades en la estrella, la cual contiene en sus entrañas, una densidad tan alta de energía/materia, que su centro cumple con las condiciones de un agujero negro. Es decir que, el agujeor negro no es el resultado final de la evolución estelar de ciertas estrellas, sino que al contrario, las estrellas y su evolución estelar, son el resultado de la evolución y dinámica de un agujero negro.

En este sentido, desde la perspectiva de la física unificada de Haramein, los agujeros negros distan de ser esas criaturas que todo devoran, y pasan a ser los responsables de la creación de materia y fuente de energía en el universo. Estos nuevos descubrimientos presentados en este artículo van en la dirección propuesta por la teoría holográfica de Haramein, en la que todo, desde los protones hasta las estrellas, e incluso nuestro universo, obedece a la condición de un agujero negro, cuando se incluye la contribución de las fluctuaciones del vacío en la masa/energía del sistema.

Las principales observaciones sobre los agujeros negros están evolucionando y acercándose cada vez más a la perspectiva desarrollada por Haramein.

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