Se trata de un efecto predicho por la Relatividad general de Einstein y causado por la deformación del espacio y los campos magnéticos alrededor de los agujeros negros
Mientras observaba las potentes emisiones de rayos X lanzadas al espacio por el agujero negro supermasivo del centro de una galaxia a 800 millones de años luz de distancia, el astrofísico de la Universidad de Stanford Dan Wilkins se dio cuenta de algo realmente intrigante. Tras observar varios destellos de rayos X 'normales', los telescopios detectaron algo que cogió al científico por sorpresa: una serie de destellos adicionales, de menor intensidad que los primeros, pero que parecían venir justo de detrás del agujero negro y que Wilkins, aparentemente, estaba viendo 'a través' de él.
Nadie hasta ahora había podido observar algo parecido. Incluso el conocimiento más básico de los agujeros negros nos dice que de su interior no puede surgir ninguna luz. "Cualquier luz que entre en un agujero negro no puede volver a salir -asegura Wilkins- por lo que no deberíamos poder ver nada que esté detrás de él".
Pero lo vio, y según el investigador, lo que hizo posible esa inusual observación es otra destacada característica de los agujeros negros: "La razón por la que pudimos ver eso es que ese agujero negro está deformando el espacio, doblando la luz y retorciendo los campos magnéticos alrededor de sí mismo”.
El extraño descubrimiento, publicado hoy mismo en 'Nature', es la primera observación directa de luz detrás de un agujero negro, un escenario que fue predicho por la teoría de la relatividad general de Einstein pero que hasta ahora nunca había sido confirmado.
Un 'truco' relativista
"Hace cincuenta años -explica por su parte Roger Blandford, coautor del artículo-, cuando los astrofísicos comenzaron a especular sobre cómo podría comportarse el campo magnético cerca de un agujero negro, no tenían ni idea de que algún día podríamos tener las técnicas para observar esto directamente y ver la teoría general de la relatividad de Einstein en acción".
El propósito original de esta investigación era aprender más sobre una característica misteriosa de ciertos agujeros negros, llamada corona. El material que cae en un agujero negro supermasivo se convierte en una de las fuentes de luz más brillantes del Universo, en forma de una 'corona' que gira rápidamente a su alrededor. Esta luz, que es luz de rayos X, se puede analizar para mapear y caracterizar a los agujeros negros.
La mejor teoría sobre lo que es una de estas coronas comienza con el gas que se desliza hacia el agujero negro, donde se sobrecalienta a millones de grados. A esa temperatura, los electrones se separan de los átomos, creando un plasma magnetizado. Atrapado en el poderoso vórtice gravitatorio del agujero negro, el campo magnético se arquea por encima de él, girando tanto y tan rápido sobre sí mismo que a veces se rompe por completo. Un 'latigazo magnético' muy similar a los que tienen lugar alrededor de nuestro propio Sol. De ahí el nombre de 'corona'.
"Este campo magnético que primero se atasca y luego se rompe junto al agujero negro -prosigue Wilkins- lo calienta todo a su alrededor y produce estos electrones de alta energía, que a su vez generan los rayos X ”.
Destellos reflejados
Cuando el científico miró más de cerca para investigar el origen de esos fogonazos, vio una serie de destellos más pequeños. Según explican los investigadores en su estudio, se trata de los mismos destellos de rayos X, pero reflejados desde la parte posterior del disco, un primer vistazo al lado más alejado de un agujero negro.
"He estado construyendo predicciones teóricas de cómo podríamos ver estos ecos durante algunos años -dice Wilkins-. Ya los había visto en la teoría que he estado desarrollando, así que una vez que los vi a través del telescopio, averigüé en seguida la conexión".
La misión para caracterizar y comprender las coronas de los agujeros negros continúa, y requerirá de más observación. Parte de ese futuro será el observatorio de rayos X de la Agencia Espacial Europea Athena (Telescopio avanzado para astrofísica de alta energía). Wilkins está ayudando a desarrollar parte de la instrumentación para Athena.
"Tendrá un espejo mucho más grande de lo que hayamos tenido nunca en un telescopio de rayos X -asegura Wilkins- y nos permitirá obtener imágenes de mayor resolución en tiempos de observación mucho más cortos. Entonces, la imagen que estamos empezando a obtener de los datos en este momento se volverá mucho más clara".
