M101-ULX-1 es un agujero negro de tamaño estelar al que investigadores de tres universidades le midieron su masa con métodos rigurosos y que, de acuerdo con sus resultados, no entra en ninguna de las posturas que los astrónomos tienen para explicar la manera en que se forman y consumen materia.
Los astrónomos sostienen que, cuando sonempujados hacia sus límites, los agujeros negros no son capaces de mantener maneras refinadas para consumir materia, y muestran un comportamiento más complicado debido al rápido consumo. Aparentemente, para M101 ULX-1 esto no es así. Es un agujero negro muy ligero y, a pesar de la cantidad de polvo y gas del que se alimenta por una compañera estrella masiva, consume el material de manera ordenada, cosa que ha sorprendido a los astrónomos.
La teoría sostiene que cuando los agujeros negros jalan materia hacia un disco alrededor de éste, la fricción puede causar que el gas que gira se caliente y emita rayos X que podemos detectar desde la Tierra. Las fuentes de rayos X emiten alta o baja energía que los astrónomos llaman rayos X fuertes y suaves, respectivamente. Los agujeros negros grandes tienden a producir rayos X suaves, mientras que los pequeños producen rayos X fuertes.
M101-ULX-1 es un agujero negro con rayos X suaves, así que los investigadores esperaban que fuera de gran tamaño. ¡Cuál fue su sorpresa (de nuevo) al descubrir que este agujero negro es más bien pequeño! En su azoramiento, admiten que parece como si su existencia desafiara las teorías físicas establecidas. Y es que la región alrededor del agujero debería ser dominada por rayos X fuertes, y estructuralmente más complicados. Este agujero negro, con una masa de 20 a 30 veces la masa del Sol, es capaz de consumir a una velocidad cercana a su máximo teórico mientras que permanece relativamente plácido. Esto es, de acuerdo con los investigadores, tan increíble que la teoría ahora necesita explicar qué está sucediendo. Además, puede capturar más material del viento espacial de lo que los astrónomos habían anticipado.
Hay una cosa más que sigue siendo incomprensible. La luz que viene de M101-ULX-1 muestra sólo la parte suave del espectro de rayos X, en vez de las emisiones del disco de acreción de un agujero negro que colecta materia de una manera más tranquila. Así, a pesar de tener una masa pequeña y un espectro suave, M101-ULX-1 es increíblemente brillante. Además de quitarle el sueño a varios astrónomos y hacerlos repasar por las noches todas las fórmulas y operaciones que creían correctas, estudiar objetos como este agujero negro en galaxias distantes nos otorga una amplia imagen sobre la diversidad de objetos en nuestro universo.
Bibliografía:
Nota en Nature | Nota en ScienceDaily | Artículo original en Nature | Nota en el blog de Historias Cienciacionales