Puedes con horror prepararte para una fiesta navideña a gran escala, pero imagina a los astrofísicos desconcertados sobre cómo come un agujero negro súper masivo.
Estos son los objetos más masivos en el universo conocido. Habitan en los centros de la mayoría de las galaxias y pueden pesar desde millones hasta miles de millones de veces la masa solar. En la Vía Láctea hay Sagitario A, que se esconde en el núcleo galáctico a unos 20,000 años luz de la Tierra con una masa de 4 millones de veces el Sol. Aunque sabemos de la existencia de estos monstruos gravitacionales, todavía es difícil para nosotros entender cómo crecen a tales tamaños y cómo su crecimiento está relacionado con la evolución de sus galaxias.
Pero sabemos que si un objeto se encuentra a una distancia peligrosamente cercana, entonces se desgarrará al estado de gas sobrecalentado (plasma), como un batido cósmico extremadamente caliente, listo para usar. Este plasma se convierte en un disco de acreción, entrando lentamente en el horizonte de un evento de agujero negro (el límite que rodea el agujero, donde las curvaturas gravitacionales del espacio son tan grandes que incluso la luz no puede salir). Como es de esperar, tienen mucha radiación. Estas poderosas propiedades se manifiestan en la radio y los rayos X intensos y su presencia es una señal de que el agujero negro está almorzando. Aunque su física parece comprensible, hay muchos objetos que deben ser alimentados activamente, pero que no producen discos que emitan intensamente. Como si salieran a tomar un refrigerio nocturno, y el Universo no lo sabe. Esta situación ocurre con Sagitario A. Aunque tiene un disco de acreción, los astrónomos lo llaman "ineficaz de la radiación". Es decir, genera menos radiación de la esperada.
"De ahí la pregunta: ¿por qué el disco está tan tranquilo?", Dice el astrofísico Matthew Kuntz, del Departamento de Energía del Princeton Physical Plasma Laboratory (PPPL).
Para comprender el problema, el equipo de Kunz sugirió centrarse en lo que está sucediendo en las pequeñas escalas del disco de acreción. Aunque sin duda está caliente y lleno de partículas, su estudio sugiere que este disco está relativamente diluido (los protones individuales y los electrones rara vez se golpean entre sí). La ausencia de tal interacción probablemente lo distingue de otros discos.
El modelo clásico de discos se desarrolló de acuerdo con la fórmula de la década de 1990, que considera al plasma como un fluido conductor de electricidad con partículas que interactúan fuertemente. Pero si aplica esta fórmula al disco de Sagitario A, entonces no produce las emisiones previstas por el modelo. Este es un problema, porque, según entendemos, el líquido no choca, lo que significa que las partículas no pueden girar en espiral hacia el horizonte de eventos, y el agujero se está muriendo de hambre. En general, si solo sigue este modelo, un agujero negro nunca puede absorber la materia en un disco. Así, en un nuevo estudio publicado en la revista "Physical Review Letters", el equipo reprodujo el movimiento de partículas individuales que orbitan alrededor de un agujero negro en un disco de acreción sin colisión para explicar los picos débiles. Pero para hacer esto, necesita escribir un código complejo "que produzca modelos más precisos (en comparación con observaciones astrofísicas), que predicen la radiación de un agujero negro en el centro galáctico", dijo Kunz.
Gracias a las potentes computadoras, este nuevo código "cinético" puede explicar cómo un agujero tan masivo crea tan poca radiación durante su fiesta en el espacio.
