Un telescopio de globo revela nuevos detalles sobre agujeros negros

Un equipo internacional de físicos, que incluye a investigadores de Washington University in St. Louis, llevó a cabo mediciones para comprender mejor cómo la materia se precipita hacia los agujeros negros y cómo se liberan enormes cantidades de energía y luz en este proceso. Utilizando un telescopio de globo llamado XL-Calibur, los científicos observaron el agujero negro Cygnus X-1, ubicado a aproximadamente 7,000 años luz de la Tierra.

Durante un vuelo de seis días desde el Esrange Space Center de la Swedish Space Corporation en julio de 2024, el telescopio tomó mediciones que serán utilizadas para mejorar los modelos computacionales que simulan los procesos físicos cerca de los agujeros negros. "Las observaciones que realizamos serán utilizadas por los científicos para probar simulaciones computacionales cada vez más realistas y avanzadas sobre los procesos físicos cercanos al agujero negro", afirmó Henric Krawczynski, profesor distinguido en física y miembro del McDonnell Center for the Space Sciences de WashU.

El telescopio XL-Calibur mide la polarización de la luz, lo que implica la dirección de las vibraciones del campo electromagnético. Esta información es crucial para que los científicos puedan determinar la forma del gas extremadamente caliente y el material que orbita violentamente alrededor de los agujeros negros.

Los resultados de las observaciones y el análisis de los datos de Cygnus X-1 fueron publicados recientemente en The Astrophysical Journal, y representan la medición más precisa hasta la fecha de la polarización de rayos X duros de ese agujero negro. El trabajo fue coautorado por un equipo que incluye a varios colegas de física de Krawczynski en WashU, como el estudiante de posgrado Ephraim Gau y el investigador postdoctoral Kun Hu, quienes fueron autores correspondientes en la investigación.

Gau comentó: "Si intentamos localizar a Cyg X-1 en el cielo, estaríamos buscando un punto muy pequeño de luz de rayos X. La polarización es, por lo tanto, útil para aprender sobre todo lo que ocurre alrededor del agujero negro cuando no podemos tomar imágenes normales desde la Tierra".

Esta serie de observaciones se realizó durante el viaje de XL-Calibur desde Suecia a Canadá en julio de 2024. En la próxima ronda, el equipo espera obtener información de más agujeros negros, así como de estrellas de neutrones, cuando el telescopio despegue desde Antártida en 2027.

Krawczynski, el investigador principal del proyecto, agregó: "Combinados con los datos de satélites de NASA como IXPE, pronto podríamos tener suficiente información para resolver preguntas de larga data sobre la física de los agujeros negros en los próximos años".

El telescopio XL-Calibur es una colaboración entre WashU, la University of New Hampshire, Osaka University, Hiroshima University, ISAS/JAXA, el KTH Royal Institute of Technology en Estocolmo, y el Goddard Space Flight Center (y Wallops Flight Facility), así como 13 institutos de investigación adicionales.

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