astrónomos detectan nueva clase de agujas negras
Astronomía ha identificado hasta ahora solo dos tipos de agujeros negros: supermasivos y estelares. Los investigadores han sospechado durante mucho tiempo que debía existir algo entre ambos, y ahora una equipo internacional encabezado por Maximilian Häberle del Max-Planck-Institut für Astronomie en Heidelberg ha encontrado pruebas confiables para justo ese tipo de agujero negro intermedio.
Para mucho tiempo se ha sospechado en astronomía que también deben existir agujeros negros intermedios. Sin embargo, hasta ahora se han logrado observaciones fiables. Ahora, sin embargo, este equipo ha descubierto las mejores pruebas para exactamente un agujero negro intermedio.
En los datos archivados del Telescopio Espacial Hubble, el equipo detectó siete estrellas que se desplazaban a velocidades extremadamente altas en el centro del cúmulo globular Omega Centauri. Solo la fuerza gravitacional de un agujero negro puede explicar el movimiento de estas estrellas, según los investigadores, quienes escribieron acerca de sus hallazgos en la revista "Nature". De sus datos, concluyen que el agujero negro en el centro de Omega Centauri tiene una masa de 8200 veces que la masa del Sol.
El agujero negro recién descubierto es - en términos cósmicos - relativamente cerca de la Tierra. Está aproximadamente a 18,000 años luz de distancia, explica coautora Nadine Neumayer. Esto lo hace el ejemplo más cercano conocido de un agujero negro masivo. El agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea está ubicado aproximadamente a 27,000 años luz de distancia.
Mil millones de masas solares
Los astrónomos habían buscado nuevos agujeros negros mirando por estrellas que se desplazaban a tales velocidades - infructuosamente. Häberle retomó la búsqueda y se dirigió a los datos del Telescopio Espacial Hubble, que hasta entonces no se había utilizado para este propósito. Un total de 500 imágenes de archivo de una época de 20 años estaba disponible para Häberle. El investigador midió el movimiento de alrededor de 150,000 estrellas en estas imágenes.
"La búsqueda de estrellas rápidas y la documentación de su movimiento fue como la búsqueda de una aguja en una pila de paja", explica el investigador. Al final, Häberle no solo creó el catálogo de movimiento de estrellas más completo en Omega Centauri, sino que también encontró siete agujas en la pila: siete estrellas que se desplazaban a altas velocidades. Con esta velocidad, estas estrellas debían volar fuera del cúmulo estelar, según Häberle. Solo la fuerza gravitacional de un agujero negro con una masa de 8200 veces que la masa del Sol puede mantenerlas en su lugar, según sus cálculos.
Descubrir un agujero negro con una masa de tal magnitud es de gran importancia para los astrónomos. Hasta ahora, los astrónomos solo estaban familiarizados con dos tipos de agujeros negros. Los agujeros negros estelares, con una masa de hasta 150 masas solares, se forman cuando las estrellas grandes han agotado su combustible nuclear y colapsan. Y luego hay los agujeros negros supermasivos en los centros de las galaxias con la masa millonaria o incluso bilionaria del Sol.
Estos agujeros negros supermasivos se creen que se formaron, según hipótesis, a través la fusión de agujeros negros con varios miles de masas solares. Algunos de tales agujeros negros intermedios deben aún existir en el universo hoy en día. De hecho, los astrónomos han descubierto una serie de candidatos para tales objetos en galaxias menores y cúmulos globulares. Sin embargo, se ha obtenido aún evidencia directa de esto: El movimiento de estrellas en tales objetos distantes es demasiado difícil de observar.
Una galaxia devorada por la Vía Láctea
Omega Centauri entra en juego aquí: Es el cúmulo globular más grande en la Vía Láctea, con diez millones de estrellas, y está visible a ojo desnudo en el hemisferio sur. Se cree que Omega Centauri fue una vez el centro de una pequeña galaxia que chocó con la Vía Láctea y perdió sus regiones exteriores mil millones de años atrás.
La idea era: Si tal choque ocurrió, entonces un agujero negro intermedio previamente existente en el centro de la pequeña galaxia debe estar presente en Omega Centauri hoy en día. Y debido a la proximidad del globular, los movimientos de estrellas allí pueden observarse.
Las estrellas recientemente descubiertas por Häberle y su equipo apoyan esta hipótesis y ofrecen las mejores pruebas hasta ahora para la existencia de agujeros negros intermedios. Sin embargo, las imágenes del Hubble solo muestran el movimiento de las estrellas en el cielo y no el movimiento hacia o lejos de nosotros. El movimiento radial de las siete estrellas rápidas, que ahora quieren medir con el Telescopio Espacial James Webb, ayudará a despejar por último las dudas sobre la existencia del agujero negro en Omega Centauri.
Este nuevo descubrimiento de un agujero negro intermedio con una masa de 8200 veces que la masa del Sol en Omega Centauri es significativo para la astronomía, ya que amplía nuestra comprensión de los tipos de agujeros negros más allá de estelares y supermasivos. Este hallazgo también podría apoyar la hipótesis de que tales agujeros negros se forman a través la fusión de agujeros negros menores.
La proximidad de Omega Centauri, que está aproximadamente a 18,000 años luz de distancia, la hace un objetivo ideal para observar el movimiento de estrellas, proporcionando pruebas cruciales para la existencia de agujeros negros intermedios. El movimiento de las siete estrellas rápidas descubiertas por el equipo de Häberle será estudiado además con el Telescopio Espacial James Webb, con el objetivo de esclarecer el movimiento radial del agujero negro y proporcionar confirmación definitiva.
Este investigación, realizada utilizando datos archivados del Telescopio Espacial Hubble, subraya la importancia de revisitar y reanalizando datos existentes en la astronomía. Mediante la medición meticulosa del movimiento de 150,000 estrellas en más de 500 imágenes, Häberle pudo identificar las siete estrellas que se desplazaban a velocidades extremadamente altas, lo que condujo a la descubierta de este agujero negro intermedio.
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