Agujeros negros supermasivos: nuevo récord

Agujeros negros supermasivos: nuevo récord
Redacción

or=cyan]]Se trata de los agujeros negros supermasivos más grandes descubiertos hasta la fecha. Dos «monstruos» con masas equivalentes cada uno a 10 mil millones de soles, que amenazan con tragarse absolutamente todo, incluso la luz, dentro de una región cinco veces más grande que nuestro Sistema Solar.[/size]

stos agujeros negros se encuentran en el centro de dos galaxias a más de 300 millones de años luz de la Tierra, y pueden ser los restos oscuros de algunas galaxias muy brillantes, llamadas ‘quásares’, que poblaron el Universo primitivo. Según Chung-Pei Ma, profesora de astronomía en UC Berkeley, “Al principio del Universo, existía cantidad de quásares o núcleos activos de galaxias, que se cree eran alimentados por agujeros negros tan grandes como de 10 mil millones de masas solares o más. Estos dos nuevos agujeros negros supermasivos son similares en masa a los quásares jóvenes, y pueden ser el eslabón perdido entre los quásares y los agujeros negros supermasivos que vemos hoy”.

Los agujeros negros son concentraciones densas de materia que poseen campos gravitatorios tan poderosos, que ni siquiera la luz puede escapar de ellos. Algunas estrellas llegan al fin de sus vidas produciendo titánicas explosiones llamadas supernovas. Una supernova puede brillar como toda una galaxia de miles de millones de estrellas normales. Algunas de estas explosiones destruyen por completo a la estrella, mientras que otras dejan una estrella de neutrones súper densa, o un agujero negro de masa similar a la de nuestro Sol. Los agujeros negros supermasivos pueden haber llegado a ser lo que son mediante la fusión con otros agujeros negros, y/o por la captura de una enorme cantidad de estrellas y de masivas cantidades de gas.


“Estos agujeros negros pueden arrojar luz sobre cómo los agujeros negros y sus galaxias vecinas se han nutrido mutuamente desde los inicios del Universo”, dijo Nicholas J. McConnell, estudiante de posgrado en UC Berkeley y autor principal de un artículo sobre estos descubrimientos. Chung-Pei Ma es co-autora de este trabajo, en el que también participan profesionales de las universidades de Toronto, Texas y Michigan, así como del ‘National Optical Astronomy Observatory’ en Arizona.

Hasta la fecha, se han encontrado aproximadamente 63 agujeros negros supermasivos en los núcleos de galaxias cercanas. Por más de tres décadas el más grande ha sido el que se encuentra en el centro de la galaxia vecina M87, con un «peso» de 6300 millones de masas solares. Lo que se dice, un verdadero monstruo.


Uno de los agujeros negros recientemente descubiertos tiene una masa equivalente a 9700 millones de masas solares, y está ubicado en el centro de la galaxia elíptica NGC 3842, la galaxia más brillante del cúmulo galáctico Abell 1367, a una distancia de 320 millones de años luz en dirección a la constelación de Leo. El segundo es similar (incluso puede ser mayor) y se localiza en la galaxia elíptica NGC 4889, la galaxia más brillante del cúmulo de Coma (Abell 1656), aproximadamente a 336 millones de años luz de la Tierra en la dirección de la constelación Coma Berenices.

Según McConnell, estos agujeros negros tienen un Horizonte de Sucesos –la superficie de una esfera imaginaria dentro de la cual ni siquiera la luz puede escapar– que es 200 veces mayor que la órbita de la Tierra, o cinco veces la órbita de Plutón (*). Pero eso no es todo. Se estima que estos agujeros negros ejercen su poder gravitatorio en una esfera de unos 4000 años luz de diámetro.



NGC 3842 (arriba a la izquierda) es la galaxia más brillante de un nutrido cúmulo de galaxias. El agujero negro supermasivo del núcleo galáctico (mostrado artísticamente en el centro) está rodeado por innumerables estrellas distorsionadas por su poderoso campo gravitatorio. El agujero negro, que tiene un tamaño cinco veces mayor que la órbita de Plutón, empequeñecería a nuestro Sistema Solar (abajo a la derecha).
(Pete Marenfeld. Imagen modificada por Espacial.org)

“En comparación, estos agujeros negros son 2500 veces más masivos que el agujero negro del centro de la Vía láctea, cuyo Horizonte de Sucesos tiene un quinto del tamaño de la órbita de Mercurio”, agregó McConnell.


Estos agujeros negros supermasivos de 10 mil millones de masas solares se han mantenido ocultos hasta ahora, probablemente, porque están viviendo un ‘retiro silencioso’, dijo Ma. Durante sus días activos de quasar, unos 10 mil millones de años atrás, limpiaron el vecindario al devorar vastas cantidades de gas y polvo. El gas que no fue tragado se transformó en estrellas, las cuales desde entonces han estado orbitando tranquilamente. Se estima que estas monstruosas galaxias, con sus igualmente monstruosos agujeros negros centrales, pueden llegar a tener un billón de estrellas.

Ma, una astrofísica teórica, decidió buscar estos enormes agujeros negros en los cúmulos de galaxias elípticas relativamente cercanos, como resultado de sus simulaciones computacionales de fusiones entre galaxias.

Los astrónomos creen que la mayoría, si no todas, las galaxias tienen un agujero negro supermasivo en el centro. Así, las galaxias más grandes albergarían agujeros negros mayores. Los agujeros negros más grandes se encuentran en las galaxias elípticas, que se cree son el resultado de la fusión de dos galaxias en espiral. Ma descubrió, sin embargo, que las fusiones de las mismas galaxias elípticas podrían producir las galaxias elípticas más grandes, así como los agujeros negros supermasivos de aproximadamente 10 mil millones de masas solares. Estos agujeros negros pueden crecer incluso más, al consumir el gas dejado por una fusión.


“Las fusiones múltiples son una forma de generar estos monstruos”, dijo Ma.

Para investigar estos monstruosos agujeros negros, Ma trabajó en cooperación con otros destacados astrónomos, como James Graham, profesor de astronomía en UC Berkeley y en la University of Toronto, y Karl Gebhardt, profesor de astronomía en la University of Texas (Austin). Gebhardt había obtenido la masa del anterior poseedor del récord en la galaxia M87.

Utilizando telescopios de los observatorios Gemini y Keck en Hawai, y del Observatorio McDonald en Texas, McConnell y Ma obtuvieron un espectro detallado de la difusa luz estelar proveniente de los centros de varias galaxias elípticas masivas. Estas galaxias fueron elegidas por ser las más brillantes de sus respectivos grupos. Hasta el momento, los investigadores han analizado las velocidades orbitales de algunas estrellas en dos galaxias, y calculado las masas centrales que resultaron estar en el rango de los quásares. Semejante cantidad de masa contenida en un volumen de sólo unos cientos años luz de diámetro, fue determinante para que los astrónomos confirmaran la existencia allí de agujeros negros supermasivos.



Al respecto, Ma concluye: “Si toda esa masa estuviera (distribuida) en estrellas, entonces veríamos cantidad de luz”.

http://www.espacial.org/astronomia/astrofisica/a_negros4.htm