Usan el 'Ojo de Sauron' para medir distancias cósmicas

Uno de los principales problemas en la astronomía es la medición de distancias muy grandes en el Universo. Los actuales métodos más comunes miden distancias relativas. Pero ahora, la investigación del Instituto Niels Bohr (Dinamarca) demuestra que las distancias precisas se pueden medir utilizando los agujeros negros supermasivos.

La galaxia activa NGC 4151, llamada "Ojo de Sauron", debido a su similitud con el ojo en la película El Señor de los Anillos, es una galaxia espiral modesta. Tiene un agujero negro supermasivo en su centro que aún está activo, es decir, que acrece nubes de gas de su entorno. Es este proceso el que hace posible medir las distancias a la galaxia.
Cuando el gas cae hacia el agujero negro, se calienta y emite radiación ultravioleta. La radiación ultravioleta calienta un anillo de polvo, que orbita el agujero negro a una gran distancia y este calienta el polvo haciendo que emita una radiación infrarroja.
"Usando telescopios en la Tierra, se puede medir el tiempo de retardo entre la luz ultravioleta procedente del agujero negro y la radiación infrarroja emitida desde la posterior nube de polvo", ha explicado el autor del trabajo, Darach Watson.
La diferencia horaria es de unos 30 días, y como se sabe la velocidad de la luz, se puede calcular la distancia física real entre el agujero negro y el polvo que rodea.
MEDICIONES DE DISTANCIA PRECISAS
El científico ha señalado que mediante la combinación de la luz de los dos telescopios Keck de 10 metros en Mauna Kea en Hawaii, utilizando un método llamado interferometría, se puede lograr una resolución efectiva equivalente a un telescopio con un espejo perfecto de 85 metros de diámetro (la distancia entre los dos telescopios). Esto proporciona muy alta resolución --cien veces mejor que la del Telescopio Espacial Hubble-- y les permite medir el ángulo que el anillo de polvo hace en el cielo.
La combinación de datos sobre el tamaño angular del anillo de polvo en el cielo, con el tamaño físico de 30 días de luz, la distancia que existe hasta la Tierra se puede calcular mediante el uso de simple geometría.
La investigación, que ha sido publicada en 'Nature', es una colaboración entre Darach Watson y Sebastian Hönig, quien dirigió el estudio y ahora trabaja en la Universidad de Southampton, pero entonces estaba trabajando en el Centro de Cosmología Oscura en el Instituto Niels Bohr. "El proceso fue casi mágico", ha declarado el científico.
AGUJEROS NEGROS MÁS PESADOS
Conseguir una distancia precisa al agujero negro elimina, además, una de las mayores incertidumbres en la medición de su masa. "Los cálculos de la masa (peso) de los agujeros negros supermasivos en el centro de las galaxias depende de dos factores principales: la velocidad de rotación de las estrellas en la galaxia y la distancia que haya hasta ellas", apunta Watson.
Pero, mientras la velocidad de rotación puede ser observada, la distancia del agujero negro hacia el disco giratorio de estrellas no era posible de calcular. Ahora, se puede hacer con precisión utilizando el nuevo método. "Nuestros cálculos muestran que los agujeros negros supermasivos son un 40 por ciento más pesados de lo que se pensaba. Esto cambia de manera fundamental las determinaciones de las masas de los agujeros negros", ha concluido el científico.


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