Los agujeros negros pueden ser invisibles, pero la materia sobrecalentada que se acumula alrededor de ellos brilla intensamente en el espectro de rayos gamma. La nave espacial Integral de la ESA calibró recientemente el nivel de esta radiación de fondo observando un punto del cielo y dejó que la Tierra pasara frente a él para bloquearlo lentamente. Con estos cálculos, los astrónomos podrán distinguir mejor las fuentes puntuales de rayos gamma del lavado de la radiación de fondo.
Los astrónomos que utilizan el observatorio orbital de rayos gamma de la ESA, Integral, han dado un paso importante para estimar cuántos agujeros negros hay en el Universo.
Un equipo internacional, dirigido por Eugene Churazov y Rashid Sunyaev, del Instituto de Investigación Espacial de Moscú, y que incluía a científicos de todos los grupos del consorcio Integral, utilizó la Tierra como un escudo gigante para observar la cantidad de rayos gamma reveladores del Universo distante. disminuir a cero, ya que nuestro planeta bloqueó su vista.
"Apunte a Integral en cualquier parte del espacio y medirá los rayos gamma", dice Pietro Ubertini, del INAF, Italia, y el investigador principal del generador de imágenes de rayos gamma de Integral. La mayoría de esos rayos gamma no provienen de fuentes cercanas, sino de objetos celestes tan lejanos que aún no pueden distinguirse como fuentes individuales. Esta distante emisión de rayos gamma crea un brillo perpetuo que baña el Universo.
La mayoría de los astrónomos creen que los objetos invisibles son agujeros negros supermasivos, millones o miles de millones de veces más pesados que el Sol y que se encuentran en el centro de una galaxia. A medida que los agujeros negros tragan materia, los gases que giran liberan rayos X y rayos gamma. Medir con precisión el brillo, conocido como el fondo de rayos X y rayos gamma, es el primer paso para calcular cuántos agujeros negros están contribuyendo a él y qué tan lejos están ubicados en el Universo.
Las nuevas observaciones integrales se realizaron durante enero y febrero de 2006 y proporcionan datos muy precisos sobre el fondo de los rayos gamma. La clave del éxito fue usar la Tierra como escudo.
Permitir que la Tierra entre en el campo de visión de Integral va en contra del conjunto estándar de observaciones nominales para el satélite, porque los dispositivos ópticos necesarios para determinar la actitud de la nave espacial estarían cegados por la Tierra brillante. Entonces, esta operación requirió esfuerzos notables por parte de los equipos ISOC / MOC que operan la misión, quienes tuvieron que depender de mecanismos alternativos de control de naves espaciales. Pero el riesgo valió la pena: midiendo la disminución del flujo de rayos gamma una vez que la Tierra había bloqueado la visión de Integral y haciendo un modelo de la emisión atmosférica de la Tierra, los astrónomos midieron con precisión el fondo de los rayos gamma.
Otra ventaja de las observaciones integrales es que los instrumentos complementarios del observatorio permitieron medir simultáneamente la fuerza de los rayos X y los rayos gamma. En el pasado, diferentes satélites han tenido que medir las diferentes energías de los rayos X y los rayos gamma, dejando a los astrónomos con la tarea de tener que juntar los resultados como las piezas de un rompecabezas.
Integral no ha visto solo el brillo general. Antes del lanzamiento del satélite, solo se observaron unas pocas docenas de objetos celestes en rayos gamma. Ahora Integral ve alrededor de 300 fuentes individuales en nuestra galaxia y alrededor de 100 de los agujeros negros supermasivos más brillantes en otras galaxias. Estos son la punta del iceberg. Los astrónomos creen que hay decenas de millones de agujeros negros activos repartidos por todo el espacio, todos contribuyendo al fondo de rayos gamma. A partir de observaciones anteriores en la banda de rayos X más blanda, se sabe que la radiación de fondo suave está poblada casi en su totalidad por Active Galactic Nuclei (AGN). Por lo tanto, es muy probable que estos objetos también sean responsables aquí con energías integrales más altas, incluso si esto aún no se ha probado.
El siguiente paso es que los astrónomos programen modelos de computadora para calcular cómo la emisión de esta población invisible de agujeros negros se fusiona para dar el brillo observado. Estos modelos de computadora predecirán el número y la distancia de los agujeros negros y proporcionarán información sobre cómo se comportan en el centro de las galaxias jóvenes, de mediana edad y viejas. Mientras tanto, el equipo de Integral continuará refinando sus mediciones del desconcertante fondo de rayos gamma.
Fuente original: Comunicado de prensa de la ESA
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