El trabajo es encabezado por el académico del Departamento de Física FCFM de la Universidad de Chile, Mario Riquelme, “realizamos una serie de simulaciones computacionales de los electrones que componen la nube de plasma –gas muy caliente en que los electrones fluyen libremente- que rodea este agujero negro.
El artículo lleva por título “PIC Simulations of the Effect of Velocity Space Instabilities on Electron Viscosity and Thermal Conduction” (Simulaciones PIC del Efecto de Inestabilidades Cinéticas Sobre la Viscosidad y Conductividad Térmica de los Electrones)
Para llevar adelante la tarea de análisis, se usaron súper computadoras de la red de laboratorios XSEDE (Extreme Science and Engineering Discovery Environmnet) en Estados Unidos “con los cuales se pudo calcular las trayectorias de cientos de millones de electrones, reproduciendo así el comportamiento de la nube que rodea este agujero negro”, explica Riquelme, agregando que de esta manera pudimos entender qué tanto se calientan los electrones al ser “tragados” por el agujero negro, ingrediente clave para predecir la luminosidad del plasma que lo rodea.
A dónde estamos mirando
Sagitario A* es un agujero negro súper masivo ubicado a unos 26.000 años luz de la Tierra. Su “sombra”, es decir aquella región del espacio que no emite luz pues ésta es literalmente tragada por el agujero, hasta el momento nunca ha sido observada.
Sin embargo, esto podría cambiar en los próximos años debido esencialmente a dos razones. “Primero, la presencia de gas que continuamente cae en el agujero y que, al calentarse, iluminaría el espacio a su alrededor, cual faro cósmico acusando la presencia del agujero Sagitario A*. Y segundo, debido al gran tamaño de este agujero negro, ya que contiene alrededor de 4 millones de veces la masa del Sol (de ahí la denominación de agujero “supermasivo”). Esto le daría a Sagitario A* un tamaño suficientemente grande como para ser detectado por radio telescopios de última generación”, dice Riquelme.
Si se llegara a observar la sombra o zona oscura del agujero, sería la primera comprobación directa de la existencia de los agujeros negros predichos por la Teoría de la Relatividad General de Einstein.
Para el futuro, la idea es entender estos plasmas en mayor detalle. Una pregunta interesante es si algunas de las partículas que cae en Sagitario A* pueden llegar a acelerarse, alcanzando energías extremas, tales que su velocidad sea muy cercana a la de la luz.
Riquelme comenta que "este tipo de preguntas intrigan a los astrofísicos hoy, y es bello pensar que podrían comenzar a develarse desde Chile. Esto no sólo a través de simulaciones computacionales, sino que también por medio de los observatorios de clase mundial ubicados en suelo chileno; estos incluyen el observatorio ALMA o el futuro observatorio de rayos gamma CTA, con los que se podrá estudiar con precisión el comportamiento del plasma mientras cae en Sagitario A*", asegura.
El equipo de científicos que participó en esta investigación está compuesto por Mario Riquelme, como autor principal; Eliot Quataert, director del Centro de Astrofísica Teórica de la Universidad de California, Berkeley; y Daniel Verscharen, investigador de la Universidad de New Hampshire.