Un monstruoso agujero negro acaba de invertir todo su campo magnético

Los agujeros negros son poderosos reactores cósmicos. Proporcionan energía a los quásares y otros núcleos galácticos activos (AGN). Esto se debe a la interacción entre la materia y sus enormes fuerzas gravitacionales y magnéticas.

Técnicamente, un agujero negro no tiene campo magnético, pero el plasma denso que lo rodea en forma de disco de acreción sí tiene campo magnético. Cuando el plasma gira alrededor de un agujero negro, las partículas cargadas de su interior crean una corriente eléctrica y un campo magnético.

La dirección del flujo de plasma no varía espontáneamente, por lo que el campo magnético probablemente sea bastante estable. Imagínese el asombro de los investigadores cuando descubrieron evidencia de que el campo magnético de un agujero negro había sufrido una inversión magnética.

Un campo magnético se puede conceptualizar como un imán con un polo norte y un polo sur. Una inversión magnética ocurre cuando la dirección del polo imaginario y el campo magnético se invierten. Este evento está muy extendido entre las estrellas.

El Sol invierte su campo magnético cada 11 años, produciendo el ciclo de manchas solares de 11 años registrado por los científicos desde el año 1600. Incluso la Tierra experimenta inversiones magnéticas cada unos pocos cientos de miles de años. Sin embargo, no se consideró probable que se produjeran inversiones magnéticas en los agujeros negros supermasivos.

En 2018, un escaneo automatizado del cielo detectó una alteración abrupta en una galaxia a 239 millones de años luz de distancia. La galaxia conocida como 1ES 1927+654 se ha vuelto 100 veces más brillante en luz visible.

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El Observatorio Swift captó su emisión de rayos X y luz ultravioleta poco después de su detección. Una revisión de los datos de archivo de la región reveló que la galaxia comenzó a brillar a finales de 2017.

Cómo un agujero negro podría sufrir una inversión magnética.
Cómo un agujero negro podría sufrir una inversión magnética.

En ese momento, se pensó que este repentino brillo fue producido por una estrella que pasaba cerca del agujero negro supermasivo de la galaxia. Un encuentro tan cercano daría lugar a un evento de perturbación de marea, que destrozaría la estrella y bloquearía el flujo de gas hacia el disco de acreción del agujero negro. Sin embargo, esta investigación reciente pone en duda esta teoría.

Los investigadores observaron datos de la llamarada cósmica en todo el espectro de luz, desde la radio hasta los rayos X. Una de las cosas que encontraron fue que la fuerza de los rayos X estaba disminuyendo rápidamente. Los rayos X generalmente son creados por partículas cargadas que giran bajo fuertes campos magnéticos, lo que indica un cambio abrupto en el campo magnético que rodea el agujero negro.

Simultáneamente, las intensidades de la luz visible y ultravioleta aumentaron, lo que indica que partes del disco de acreción del agujero negro se estaban calentando. Ninguno de estos resultados es consistente con un evento de alteración de las mareas.

En cambio, los resultados se explican mejor mediante una inversión magnética. Como demostraron los investigadores, cuando el disco de acreción de un agujero negro sufre una inversión magnética, los campos primero disminuyen cerca de los bordes exteriores del disco de acreción.

Por tanto, el disco puede calentarse de forma más eficiente. Las partículas cargadas crean menos rayos X debido al campo magnético reducido. Una vez que se completa la inversión del campo magnético, el disco vuelve a su estado inicial.

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Esta es la primera vez que se detecta la inversión magnética de un agujero negro galáctico. Ahora que sabemos que son posibles, no sabemos con qué frecuencia ocurren. Se necesitarán más estudios para calcular el número de veces que un agujero negro de una galaxia puede cambiar de posición.

Referencia(s): Documento de investigación revisado por expertos

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