Los primeros agujeros negros estuvieron sometidos a una dieta estricta

Una nueva simulación de supercomputador diseñada para seguir el destino de los primeros agujeros negros del universo ha encontrado que, en contra de lo esperado, no podían atiborrarse con el gas cercano. Los hallazgos tienen implicaciones para la comprensión de la formación de galaxias y de los agujeros negros gigantes que residen en sus centros.

“Las primeras estrellas fueron mucho más masivas que las que vemos hoy, hasta 100 veces la masa del Sol”, dijo John Wise, profesor de posdoctorado en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, y uno de los autores del estudio. “Por primera vez, fuimos capaces de simular en detalle lo que sucede cuando el gas alrededor de esas estrellas antes y después de que se formen los agujeros negros”.

La intensa radiación y potentes flujos hacia fuera de las estrellas masivas provocaron que las estrellas masivas cercanas disiparan el gas. “Estas estrellas básicamente limpiaron la mayor parte del gas en su vecindad”, dijo Wise. Una fracción de estas estrellas no terminó su vida como explosiones de supernovas. En lugar de esto, colapsaron directamente en agujeros negros.

Pero los agujeros negros nacieron en una cavidad carente de gas, con poco gas con el que alimentarse, y crecieron muy lentamente. “Durante los 200 millones de años de nuestra simulación, un agujero negro de 100 masas solares creció menos de un uno por ciento de su masa”, dijo Marcelo Álvarez, autor principal del estudio, en el Instituto Kavli para Astrofísica de Partículas y Cosmología, situado en el Laboratorio Nacional del Acelerador SLAC del Departamento de Energía en Menlo Park, California.

Esta simulación, que se realizó en un supercomputador en SLAC, es la más detallada hasta la fecha. Empezando con datos tomados de observaciones de la radiación del fondo cósmico – un destello de luz que tuvo lugar 380 000 años tras el Big Bang que presenta la primera visión de la estructura cósmica – los investigadores aplicaron las leyes básicas que gobiernan la interacción de la materia y permitieron que su modelo de los inicios del universo evolucionara. La compleja simulación incluía hidrodinámica, reacciones químicas, la absorción y emisión de radiación, y la formación de estrellas.

En la simulación, el gas cósmico lentamente se une bajo la fuerza de la gravedad y finalmente forma las primeras estrellas. Estas estrellas calientes y masivas brillan con fuerza durante un breve periodo de tiempo, emitiendo tanta energía en forma de luz estelar que empujan a las nubes de gas cercanas.

Estas estrellas no podían mantener esta feroz existencia durante mucho tiempo, y pronto agotaron su combustible interno. Una de las estrellas de la simulación colapsó bajo su propio peso para formar un agujero negro. Con sólo unas hebras de gas cerca, el agujero negro básicamente quedaba “hambriento” de materia con la que crecer.

Aún así, a pesar de su estricta dieta, el agujero negro tenía un efecto drástico sobre sus alrededores. Esto se reveló a través de un aspecto clave de la simulación conocida como retroalimentación radiativa, la cual tuvo en cuenta la forma en la que se emitían los rayos-X por parte de los agujeros negros afectados por el lejano gas.

Incluso a dieta, un agujero negro produce grandes cantidades de rayos-X. Esta radiación no sólo evita que el gas cercano caiga dentro, sino que calienta el gas a cientos de años luz de distancia hasta varios miles de grados. El gas caliente no puede agruparse para formar nuevas estrellas. “Incluso aunque los agujeros negros no crecen significativamente, su radiación es lo bastante intensa para desactivar la formación de estrellas cercanas durante decenas o incluso cientos de millones de años”, dijo Álvarez.

El estudio, que aparecerá en un próximo ejemplar de la revista The Astrophysical Journal Letters, demuestra que los primeros agujeros negros tenían un papel sorprendentemente complejo al dar forma al universo.

“Estoy entusiasmado de que ahora podamos hacer cálculos que empiecen a captar la física más relevante, y podamos demostrar qué ideas funcionan y cuáles no”, dijo el coautor Tom Abel, también de Kavli. “En la próxima década, usando cálculos como este, fijaremos los problemas más importantes relacionados con el papel de los agujeros negros en el universo”.


Fecha Original: 10 de agosto de 2009
Enlace Original

Comparte:
  • Print
  • Digg
  • StumbleUpon
  • del.icio.us
  • Facebook
  • Twitter
  • Google Bookmarks
  • Bitacoras.com
  • Identi.ca
  • LinkedIn
  • Meneame
  • Netvibes
  • Orkut
  • PDF
  • Reddit
  • Tumblr
  • Wikio

Like This Post? Share It

Comments (2)

  1. Bodegas

    Lo primero que se me vino a la mente cuando leí el título fue el clásico piropo de albañil: “que no me entere yo que ese culito pasa hambre” XDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDD

    Perdón por el chiste malo.

  2. Turok

    En la Teoría M, las soluciones de agujeros negros existen no únicamente como remanentes de estrellas moribundas, existen también como partículas subátomicas.Esto implica una cierta unidad entre agujeros negros y partículas elementales.Recientemente se propuso una teoría-bastante especulativa-en virtud de la cual las partículas elementales serían distintos estados de energía de miniagujeros negros…..¿Está hecho el universo de miniagujeros negros?….Sería algo realmente nuevo.Por cierto el chiste de ahi arriba no es que sea malo, es que es más antiguo que Matusalén…el alabañil está incluso muerto y al culito al final le dieron alimento.O sea que todo acabó bien-(el albañil murió de viejo,tranquilamente en la cama, y el culito no tuvo que ser mantenido por ninguna ONG).

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos necesarios están marcados *