viernes, 18 de diciembre de 2020

Los astrónomos 'pierden' un agujero negro supermasivo en el cúmulo donde debería estar

Imagen compuesta del cúmulo de galaxias Abell 2261 en los rayos X, la luz infrarroja y la región visible del espectro.NASA / Observatorio Chandra / Universidad de Michigan / Kayhan Gultekin

En la galaxia en cuestión han encontrado rastros de una fusión de agujeros, pero no parece que ninguno de los objetos involucrados haya sobrevivido al evento.

La mayor galaxia del cúmulo Abell 2261, observable en la constelación de Hércules, es conocida por tener uno de los bulbos galácticos más grandes del universo, que de manera estimada aglomera el mayor número de estrellas conocido dentro de un núcleo.

Las teorías cosmológicas atribuyen este gigantismo excepcional al efecto gravitatorio de un agujero negro supermasivo proporcionalmente grande, o incluso dos agujeros en fusión, que estaría situado en el centro galáctico. No obstante, varias observaciones con los más potentes telescopios orbitales no encontraron rastro alguno de la presencia de tal agujero o agujeros en el lapso de la evolución de ese enorme cúmulo que la distancia nos deja observar.

Son aproximadamente 2.700 millones de años luz los que nos separan del centro de Abell 2261 y ha habido cuatro observaciones entre los años 1999 y 2018, durante un total de 35 horas y media, cuyos resultados la NASA ha recogido en un comunicado esta semana.

En los estudios anteriores se supuso que la galaxia era producto de una fusión y podría contar con un agujero negro igualmente fusionado, el cual se hundiría en el centro galáctico. En este caso se podría esperar que el objeto, invisible al 'engullir' toda la luz que tuviera a su alcance, interactuara con las estrellas circundantes y expulsara algunas de ellas lejos del centro galáctico, pero este efecto no se ha confirmado.

Más tarde las observaciones con el radiotelescopio VLA (Nuevo México, EE.UU.) efectivamente encontraron algunas evidencias de la actividad de un agujero negro, pero ocurrida 50 millones de años antes de los momentos observables. No hubo indicios de que esta galaxia principal del cúmulo contuviera todavía ese agujero central después de la fase de fusión.


Ni huellas de retroceso, ni de material sobrecalentado


Los científicos estimaron que hay al menos dos signos indirectos de que podría haberse producido una fusión entre dos agujeros negros. El primero es que la región central de la galaxia tiene tantas estrellas que su número está cerca del límite de lo posible, y el segundo, que la concentración más densa de estrellas en la galaxia se observa a más de 2.000 años luz del centro, lo cual es sorprendentemente lejos.

Una hipótesis obligó a los astrofísicos a buscar también estrellas que podrían haber sido arrastradas por el agujero negro 'en retroceso'. Esto significa que el producto de la fusión de dos agujeros negros supermasivos —aún más masivo— sería enviado a toda velocidad desde el centro de la galaxia hasta su periferia y en dirección opuesta a los rayos de luz que recibimos en la Tierra.

La búsqueda se llevó a cabo por medio del telescopio Hubble y, posteriormente, del Observatorio Chandra de Rayos X. Los astrofísicos de la Universidad de Michigan y otras instituciones socias de la NASA examinaron tres grupos de estrellas cerca del centro galáctico y examinaron o trataron de establecer si las estrellas de estos grupos están girando a velocidades suficientemente altas como para indicar que cerca de ellas se encuentra un agujero. La tarea que se plantearon incluía también encontrar algún material sobrecalentado que produjera rayos X a medida que caía hacia el agujero, pero no lo detectaron.

Por lo tanto, el agujero negro, que debería medir entre millones y miles de millones de veces la masa del Sol, sigue siendo considerado desaparecido y su existencia no la confirma ningún método conocido.

RT

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