viernes, 16 de septiembre de 2016

Detective del Espacio


OJ287 es un blazar interesante. Normalmente, un blazar es causada por un agujero negro supermasivo en el centro de una galaxia que está alineado de manera que el eje de rotación de los puntos de los agujeros negros en nuestra dirección general. Cuando el agujero negro se encuentra en un período de absorber activamente material circundante (por lo que es un núcleo galáctico activo, o AGN) que emite potentes chorros de sus polos. Dado que se señala en nuestra dirección general, se observa una intensa emisión de energía conocido como blazar.
OJ287 es diferente, ya que varía en brillo durante un período de 11 - 12 años, con un doble pico agudo en el brillo cuando cerca del máximo. El análisis de esta variabilidad durante el estallido de 2005 mostró que la variación se debió a un agujero negro masivo de unos 100 millones de masas solares en órbita alrededor de un agujero negro de unos 17 mil millones de masas solares. Debido a que los dos están orbitando tan de cerca, el agujero negro más pequeño se cruza con el disco de acreción del agujero negro más grande, haciendo que el doble pico característico en el brillo. Se puede ver cómo funciona esto en la siguiente figura.
Ambos de estos agujeros negros son inusualmente grande. En comparación, el agujero negro supermasivo en nuestra propia galaxia, la Vía Láctea es sólo unos 4 millones de masas solares. El compañero de "pequeño" en OJ287 es 25 veces más grande que eso. La gran compañero es el mayor agujero negro conocido en el universo.
Hay una cierta cantidad de incertidumbre para estas mediciones, en particular la más grande, debido al número limitado de periodos que se han observado. El blazar fue descubierto por primera vez como una fuente de radio intensa en un estudio del cielo de radio a principios de 1970, por lo que sólo ha habido unos 3 períodos para observarlo.
Pero aquí es donde las cosas se ponen interesantes. Aunque OJ287 fue descubierta en la década de 1970, en realidad tenemos datos sobre los que se remonta a 1891. Esto se debe a que no sólo emite ondas de radio intensas cuando se enciende, sino que también da brillo en el rango óptico. Aunque no se advirtió como un objeto de interés, se mostraría en placas fotográficas. Así que en realidad tenemos datos ópticos en él durante más de un siglo.
En un artículo reciente en Astronomía y Astrofísica los autores hicieron un poco de trabajo de investigación histórica. Se estudiaron las placas fotográficas desde el Observatorio de la Universidad de Harvard, y encontraron imágenes fotográficas de OJ287 durante sus brillos máximos de 1900 y 1913. A partir de las placas que fueron capaces de reunir a cerca de 500 puntos de datos históricos. Esto fue suficiente para determinar las curvas de luz de ambos eventos.
Al comparar estas observaciones centenarias con las modernas observaciones, los autores fueron capaces de demostrar que OJ287 es casi periódica. Tiene un ciclo de aproximadamente 12 años, pero no es un período fijo. Si se tratara de un período fijo, entonces eso sería evidencia de que el ciclo de brillo es impulsado por la órbita de la compañera. Pero en cambio hay evidencia de que las cosas son más complejas.
Esta complejidad parece ser debido al hecho de que el agujero negro central está girando. Esto hace que la órbita del agujero negro más pequeño para un movimiento de precesión a través de un proceso conocido como arrastre de marco. Dado el tamaño del agujero negro central y el hecho de que los agujeros negros tienden a girar, esto no es inesperado. De hecho, había un modelo que propone este mismo efecto en un documento de 2010. Estos nuevos datos históricos avalan ese modelo.
El Observatorio de la Universidad de Harvard tiene cerca de 500.000 placas fotográficas que abarcan 120 años de observación. Eso es una gran cantidad de datos que pueden ser extraídos de las observaciones históricas.

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