Los agujeros negros son uno de los fenómenos más intrigantes del universo y aunque hemos testigos de múltiples hallagzgos, la mayoría de secretos permanecen ocultos, siendo uno de los principales la corona que los rodean. Ahora, por primera vez, un equipo de astrónomos ha logrado mapear la forma de esta región.
Probablemente te estés preguntando qué es exactamente la corona de un agujero negro. Se trata de la región de plasma increíblemente caliente que rodea el agujero negro, emitiendo rayos X de alta energía. La corona está ubicada justo encima del disco de acreción, una estructura de gas y polvo que gira alrededor del agujero mientras se va consumiendo. Sin embargo, observarla es todo un desafío, ya que su tenue luz suele quedar eclipsada por el brillo del disco de acreción. Es un concepto similar al de una corona solar, pero en este caso la temperatura es mucho mayor, alcanzando miles de millones de grados.
El resto de la estructura de un agujero negro activo es compleja, el disco de acreción está rodeado por un toro de gas y polvo en forma de “rosquilla”, y de sus polos surgen chorros de gas ionizado que viajan a casi la velocidad de la luz. Dependiendo de cómo esté orientado hacia la Tierra, podemos ver estos agujeros negros como oscurecidos (cuando el toro bloquea la vista directa) o no oscurecidos (cuando el disco es visible).
¿Cómo lograron mapear la corona de un agujero negro?
Para entender la estructura un agujero negro, un estudio publicado en The Astrophysical Journal, ha descubierto un hecho sorprendente sobre estos cuerpos. Los investigadores aplicaron un ingenioso método similar al de observar la corona del Sol durante un eclipse. En los agujeros negros oscurecidos, aunque el toro bloquea la luz del disco de acreción, la corona emite rayos X de energía tan alta que atraviesan el material circundante y se reflejan hacia nosotros. Esto permite a los astrónomos estudiar la forma de esta región de manera indirecta.
Para lograrlo, el equipo utilizó el Explorador de Polarimetría de Rayos X (IXPE) de la NASA, para observar una docena de agujeros negros oscurecidos, incluidos Cygnus X-1 y X-3 en nuestra galaxia, así como LMC X-1 y X-3 en la Gran Nube de Magallanes. Al analizar los rayos X reflejados, descubrieron que sorprendentemente la corona no tiene una forma esférica como se pensaba, sino que se extiende como un disco plano, muy similar al disco de acreción.
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Esto es importante porque refina los modelos actuales sobre cómo funcionan los agujeros negros y cómo interactúan con su entorno. Conocer que la corona de estos cuerpos tiene una forma plana, les ayuda entender cómo es que estos objetos atraen materia y generan núcleos galácticos activos, una de las fuentes de energía más importantes del universo.