Hay algo extraño en los agujeros negros descubiertos hasta la fecha. Hemos encontrado muchos agujeros negros más pequeños, con masas inferiores a 100 veces la del sol, y muchos agujeros negros enormes, con masas millones o incluso miles de millones de veces la del sol. Pero apenas hemos encontrado agujeros negros en el rango de masa intermedio, posiblemente no lo suficiente como para confirmar que existen, y no está realmente claro por qué.
Ahora, los astrónomos están utilizando el Telescopio Espacial Hubble para buscar estos agujeros negros perdidos. Hubble ha encontrado previamente alguna evidencia de agujeros negros en este rango intermedio, y ahora se está utilizando para buscar ejemplos dentro de unos pocos miles de años luz de la Tierra.
Es difícil detectar estos agujeros negros intermedios porque el efecto que tienen en las estrellas que los rodean es más modesto que el de los enormes agujeros negros supermasivos que los astrónomos suelen observar. Hubble ha estado observando objetivos como Messier 4, un cúmulo globular que se cree que contiene un agujero negro con una masa de alrededor de 800 veces la del sol. El agujero negro no se puede observar directamente, pero su presencia se puede inferir observando sus efectos sutiles en las estrellas cercanas.
Los investigadores también utilizaron datos de Gaia, un proyecto para crear un mapa 3D de estrellas en la Vía Láctea, que ayudó a proporcionar información sobre la forma del cúmulo globular. Sin embargo, incluso con estos dos poderosos telescopios, todavía es difícil para los investigadores saber si están mirando un agujero negro o un grupo de objetos menos densos como estrellas de neutrones o enanas blancas.
«Usando los últimos datos de Gaia y Hubble, no fue posible distinguir entre una población oscura de restos estelares y una sola fuente puntual más grande», explicó el autor principal de la investigación, Eduardo Vitral, del Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial, en un comunicado. «Así que una de las posibles teorías es que en lugar de ser un montón de pequeños objetos oscuros separados, esta masa oscura podría ser un agujero negro de tamaño mediano».
Si hubiera un montón de objetos juntos, tendrían que estar amontonados en una formación inestable. La explicación más probable es que hay un solo agujero negro con una masa intermedia.
«Tenemos buena confianza en que tenemos una región muy pequeña con mucha masa concentrada», dijo Vitral. «Es aproximadamente tres veces más pequeño que la masa oscura más densa que habíamos encontrado antes en otros cúmulos globulares. La región es más compacta de lo que podemos reproducir con simulaciones numéricas cuando tenemos en cuenta una colección de agujeros negros, estrellas de neutrones y enanas blancas segregadas en el centro del cúmulo. No son capaces de formar una concentración de masa tan compacta».
Eso significa que los investigadores no pueden estar completamente seguros de haber encontrado uno de los esquivos agujeros negros intermedios, pero es una posibilidad definitiva. Y eso significa que hay más investigaciones interesantes por venir. «La ciencia rara vez se trata de descubrir algo nuevo en un solo momento», dijo el científico de la misión Gaia, Timo Prusti. «Se trata de estar más seguro de una conclusión paso a paso, y esto podría ser un paso para asegurarse de que existan agujeros negros de masa intermedia».
La investigación se publica en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
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