Miden con precisión un objeto situado alrededor de un agujero negro

Imagen del sistema lente Q2237+0305. La galaxia espiral hace de lente gravitatoria, y cerca del núcleo pueden verse las cuatro imágenes del quásar producidas por este efecto. Crédito: Mediavilla y colaboradores.

Investigadores de las universidades de Granada, Valencia y Cadiz, junto al Instituto de Astrofísica de Canarias, han logrado medir el borde interno del disco de materia que orbita alrededor de un agujero negro supermasivo en un quásar, un objeto del tamaño del Sistema Solar que emite tanta energía como una galaxia entera.

Se trata de la medida más precisa lograda hasta la fecha de un objeto tan pequeño y tan lejano, y obtenerla ha sido posible gracias al conocido como efecto de microlente gravitatoria, provocado por las estrellas de una galaxia que se encuentra entre la tierra y el quásar, y que puede magnificar regiones diminutas dentro del quásar.

Concretamente, los investigadores han logrado medir el borde interno del disco de materia que orbita alrededor del quásar Q2237+0305 (conocido como La cruz de Einstein) mediante el estudio de la variación del brillo de las cuatro imágenes distintas del mismo, obtenidas gracias a los experimentos Optical Gravitational Lensing Experiment (OGLE) y Gravitational Lensing International Time Project (GLITP), que durante 12 años y 9 meses, respectivamente, estuvieron monitorizando este quásar.

Un quásar emite su energía debido a un disco de materia caliente que orbita a gran velocidad alrededor de un agujero negro supermasivo, cuya masa equivale a la de mil millones de estrellas. El disco tiene un tamaño comparable a nuestro Sistema Solar, pero al encontrarse tan lejos, no es posible medir su estructura por métodos habituales. En este caso, ello ha sido posible gracias al efecto de lente gravitatoria, que ha permitido detectar una estructura en el mismo borde interno del disco, en la frontera del agujero negro.

Como explica uno de los autores de este trabajo, el investigador del departamento de Física Teórica y del Cosmos de la Universidad de Granada Jorge Jimenez Vicente, “el gran avance de este trabajo ha sido que hemos sido capaces de detectar, utilizando el efecto de microlente gravitatoria, una estructura en el borde interno de un disco tan pequeño, a una distancia tan enorme. Sería el equivalente, por ejemplo, a poder detectar una moneda de un euro situada a más de 100.000 kilómetros de distancia”.

Sólo uno de cada 500 quásares se ve afectado por este fenómeno del efecto de lente gravitatoria. La información obtenida será de enorme utilidad para los investigadores a la hora de entender los quásares, que son esenciales para comprender cómo se formaron y evolucionaron las galaxias.

Jiménez Vicente apunta que, en un futuro, cuando estén disponibles los grandes programas de seguimiento (como el planeado para el Large Synoptic Survey Telescope, un telescopio de 8,4 metros capaz de examinar la totalidad del cielo visible que se construirá en el norte de Chile y entrará en funcionamiento en el año 2022), “la posibilidad de detectar eventos de alta magnificación producidos por el efecto microlente podrá extenderse a miles de quásares”.

El estudio “Resolving the Innermost Region of the Accretion Disk of the Lensed Quasar Q 2237+0305 through Gravitational Microlensing” fue publicado en la edición del 1 de diciembre de 2015 de The Astrophysical Journal Letters.

Fuente: SINC