UNIVERSITAT DE VALENCIA

Se trata de la medida más precisa lograda hasta la fecha de una estructura tan pequeña en un objeto tan lejano, y equivaldría, por ejemplo, a detectar una moneda de un euro situada a más de 100.000 kilómetros de distancia

El equipo de investigadores, en el que participa la Universitat de València, ha logrado medir el borde interno del disco de materia que orbita alrededor de un agujero negro supermasivo en un cuásar, un objeto del tamaño del sistema solar que emite tanta energía como una galaxia entera

Un equipo de científicos españoles, en el que participa la Universitat de València, ha detectado con precisión una estructura en la parte más interna de un cuásar (objetos lejanos muy pequeños, pero que emiten grandes cantidades de energía, tanto o más como la galaxia entera que los alberga) situado a unos 5.000 millones de años luz de la Tierra.

Se trata de la medida más precisa lograda hasta la fecha de un objeto tan pequeño y tan lejano, y obtenerla ha sido posible gracias al conocido como efecto de microlente gravitatoria (microlensing, en inglés), provocado por las estrellas de una galaxia que se encuentra entre la tierra y el cuásar, y que puede magnificar regiones diminutas dentro del cuásar.

Concretamente, los investigadores han logrado medir el borde interno del disco de materia que orbita alrededor del cuásar Q2237+0305 (conocido como “La cruz de Einstein”) mediante el estudio de la variación del brillo de las cuatro imágenes distintas del mismo, obtenidas gracias a los experimentos OGLE (Optical Gravitational Lensing Experiment) y GLITP (Gravitational Lensing International Time Project), que durante 12 años y 9 meses, respectivamente, estuvieron monitorizando este cuásar.

En la frontera de un agujero negro

Cuando observamos un cuásar en el óptico, la energía proviene de un disco de materia en forma de plasma que orbita a gran velocidad alrededor de un agujero negro supermasivo con una masa equivalente a la de mil millones de estrellas. El disco tiene un tamaño comparable a nuestro sistema solar, pero al encontrarse tan distante, no es posible medir su estructura por métodos habituales. En este caso, ello ha sido posible gracias al efecto de lente gravitatoria, que ha permitido detectar una estructura en el mismo borde interno del disco, en la frontera del agujero negro.

En este trabajo ha participado José Antonio Muñoz, profesor del Departamento de Astronomía y Astrofísica de la Universitat de València, investigadores de la Universidad de Granada, del Instituto de Astrofísica de Canarias y de la Universidad de Cádiz. “En los últimos años hemos demostrado que el microlensing permite analizar la estructura de los discos de acreción en cuásares y ahora hemos llegado a la parte más interna del disco, a una distancia comparable a la de la órbita estable más próxima al agujero negro”, declara el profesor Muñoz.

Como explica uno de los autores de este trabajo, el investigador del departamento de Física Teórica y del Cosmos de la Universidad de Granada Jorge Jimenez Vicente, “el gran avance de este trabajo ha sido que hemos capaces de detectar, utilizando el efecto de microlente gravitatoria, una estructura en el borde interno de un disco tan pequeño, a una distancia tan enorme. Sería el equivalente, por ejemplo, a poder detectar una moneda de un euro situada a más de 100.000 kilómetros de distancia”.

Sólo uno de cada 500 cuásares se ve afectado por este fenómeno del efecto de lente gravitatoria. La información obtenida será de enorme utilidad para los investigadores a la hora de entender los cuásares, que son esenciales para comprender cómo se formaron y evolucionaron las galaxias.

Jiménez Vicente apunta que, en un futuro, cuando estén disponibles los grandes programas de seguimiento (como el planeado para el Large Synoptic Survey Telescope, un telescopio de 8,4 metros capaz de examinar la totalidad del cielo visible que se construirá en el norte de Chile y entrará en funcionamiento en el año 2022), “la posibilidad de detectar eventos de alta magnificación producidos por el efecto microlente podrá extenderse a miles de cuásares”. Y, por tanto, “se abrirá una ventana única para explorar el entorno más cercano a los agujeros negros supermasivos en el centro de los cuásares”, concluye el investigador de la Universitat de València José Antonio Muñoz.

Referencia bibliográfica:

Resolving the Innermost Region of the Accretion Disk of the Lensed Quasar Q 2237+0305 through Gravitational Microlensing. E. Mediavilla, J. Jimenez-Vicente, J.A. Muñoz & T. Mediavilla, 2015, ApJL, 814, L26

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