Un equipo internacional de físicos, incluidos investigadores de la Universidad de Washington en St. Louis, ha logrado avances significativos en la comprensión de las interacciones de los agujeros negros con su entorno. Sus mediciones recientes se centran en cómo los agujeros negros atraen y consumen material del medio ambiente y luego emiten enormes cantidades de radiación y energía.
El grupo utilizó un telescopio de globo especializado conocido como XL-Calibur y lo apuntó hacia Cygnus X-1, un conocido agujero negro a unos 7.000 años luz de distancia. Henric Krawczynski, distinguido profesor de física de la Universidad de Washington y miembro del Centro McDonnell para las Ciencias Espaciales, enfatizó la importancia de estas observaciones: “Las observaciones que hicimos serán utilizadas por los científicos para probar simulaciones por computadora cada vez más realistas y de última generación de procesos físicos cercanos al agujero negro”.
XL-Calibur está diseñado para medir la polarización de la luz, que se refiere a la orientación de las ondas electromagnéticas. Al analizar esta polarización, los científicos pueden obtener información valiosa sobre el gas y los escombros extremadamente calientes que se arremolinan alrededor de los agujeros negros a velocidades extraordinarias.
Un artículo reciente publicado en The Astrophysical Journal destaca los últimos hallazgos de las observaciones de Cygnus X-1, detallando las mediciones más precisas de la polarización de rayos X duros del agujero negro hasta la fecha. Este trabajo incluye contribuciones de varios investigadores de la Universidad de Washington, como el estudiante graduado Ephraim Gau y el investigador postdoctoral asociado Kun Hu, quienes sirvieron como autores correspondientes.
Al explicar los desafíos asociados con la captura de imágenes de Cygnus X-1, Gau señaló: «Si intentáramos encontrar Cygnus X-1
Los avistamientos fueron el resultado del vuelo en globo XL-Calibur en julio de 2024, que navegó de Suecia a Canadá. Durante este vuelo, el telescopio también recopiló datos del púlsar del Cangrejo y de la nebulosa del viento circundante, considerada una de las fuentes de rayos X más brillantes y consistentes del cielo.
Krawczynski comentó sobre los logros técnicos del vuelo de 2024, incluidas las mediciones cruciales de Cygnus X-1 y el púlsar del Cangrejo. Mark Pearce, colaborador de XL-Calibur y profesor del KTH Royal Institute of Technology en Suecia, expresó el espíritu de colaboración del proyecto: «Trabajar con colegas de WashU, así como con otros grupos en EE. UU. y Japón, en XL-Calibur ha sido extremadamente gratificante. Nuestras observaciones de Crab y Cyg X-1 muestran claramente que el diseño de XL-Calibur es sólido».
De cara al futuro, el equipo planea realizar observaciones adicionales de agujeros negros y estrellas de neutrones durante el próximo lanzamiento previsto de XL-Calibur desde la Antártida en 2027. Esta ampliación de la investigación tiene como objetivo proporcionar una mejor comprensión de cómo se comporta la materia en los entornos extremos que rodean estos fenómenos cósmicos. Krawczynski cree que con datos combinados de misiones como IXPE de la NASA, una solución a preguntas de larga data sobre la física de los agujeros negros podría estar al alcance de la mano en los próximos años.
La iniciativa XL-Calibur cuenta con el apoyo de la colaboración de varias instituciones, entre ellas la Universidad de Washington, la Universidad de New Hampshire, la Universidad de Osaka, la Universidad de Hiroshima, ISAS/JAXA, el Real Instituto de Tecnología KTH de Estocolmo y el Centro de Vuelos Espaciales Goddard, entre otras. El equipo de la Universidad de Washington también recibió un fuerte apoyo financiero de la NASA, lo que contribuyó al éxito continuo de este ambicioso esfuerzo científico.
