Un agujero negro de 400 masas solares en la galaxia M82

Área de la Ciencia:

• La astrofísica es la astrofísica.
• Astronomía de rayos X La astronomía de rayos X es una de las ciencias más importantes.
• Física del agujero negro Física del agujero negro

Sus antecedentes:

• M82 X-1 es la fuente de rayos X más brillante de la galaxia M82, previamente estimada como un agujero negro de masa intermedia (100-10.000 masas solares) con una incertidumbre de masa significativa.
• Las estimaciones de masa anteriores se basaron en escalas de tiempo de baja frecuencia, lo que introdujo grandes incertidumbres.

Objetivo del estudio:

• Para determinar una masa más precisa para el agujero negro de masa intermedia M82 X-1.
• Investigar el potencial de las oscilaciones cuasi periódicas de alta frecuencia para la determinación precisa de la masa del agujero negro.

Principales métodos:

• Detección y análisis de oscilaciones cuasi periódicas (QPOs) de rayos X de alta frecuencia (relación 3: 2) de M82 X-1.
• Extrapolación de la relación de escala de masa inversa observada en los agujeros negros de masa estelar a M82 X-1.
• Aplicación del modelo de precesión relativista para la estimación de la masa.

Principales resultados:

• Descubrimiento de QPOs estables de rayos X de doble pico a 3.32 ± 0.06 Hz y 5.07 ± 0.06 Hz desde M82 X-1.
• La masa estimada del agujero negro de M82 X-1 es de 428 ± 105 masas solares utilizando la escala de masa inversa.
• La masa estimada del agujero negro de M82 X-1 es de 415 ± 63 masas solares utilizando el modelo de precesión relativista.

Conclusiones:

• Las QPOs estables de alta frecuencia ofrecen un método menos ambiguo para estimar las masas de agujeros negros de masa intermedia.
• La masa de M82 X-1 se estima robustamente en alrededor de 400-430 masas solares, confirmando su estado de masa intermedia.