Astrónomos detectan un agujero negro en movimiento

Por Felipe Sasso 12 de marzo de 2021

Desde hace mucho tiempo los científicos han afirmado que los agujeros negros supermasivos pueden deambular por el espacio.

Ahora, investigadores del Centro de Astrofísica de Harvard y el Instituto Smithsoniano han identificado el caso más claro de un agujero negro supermasivo en movimiento.

“No esperamos que la mayoría de los agujeros negros supermasivos se muevan, por lo general se contentan con sentarse”, dice en un comunicado Dominic Pesce, astrónomo que dirigió el estudio.

“Son tan pesados que es difícil ponerlos en marcha. Considera cuánto más difícil es patear una bola de boliche en movimiento que patear una pelota de fútbol; en este caso, la ‘bola de boliche’ es varios millones de veces la masa de nuestro Sol. Eso requerirá una patada bastante poderosa”.

Imagen utilizada con permiso del titular de los derechos de autor

¿Cómo lo descubrieron?

Para su búsqueda, el equipo de científicos estudió 10 galaxias lejanas y los agujeros negros supermasivos de sus núcleos.

Específicamente, analizaron los agujeros negros que contenían agua en sus discos de acrecimiento, es decir, las estructuras espirales que giran hacia su interior.

Esta técnica ayudó a que pudieran determinar que nueve de los 10 agujeros negros supermasivos estaban en reposo, pero uno destacaba y parecía estar en movimiento.

Situado a 230 millones de años luz de la Tierra, este agujero negro se halla en el centro de una galaxia llamada J0437+2456. Su masa es de cerca tres millones de veces la de nuestro Sol.

Gracias a varios observatorios, el equipo ha podido confirmar su hallazgo inicial: el agujero negro se mueve a una velocidad de unos 110 mil kilómetros por hora dentro de la galaxia J0437+2456.

Aún se ignora por qué está en movimiento, aunque los científicos tienen una teoría.

“Podemos estar observando las consecuencias de la fusión de dos agujeros negros supermasivos”, dice Jim Condon, radioastrónomo del Observatorio Nacional de Radioastronomía que participó en el estudio.

“El resultado de una fusión de este tipo puede hacer que el agujero negro recién nacido retroceda, y puede que lo estemos observando en el acto de retroceder o mientras se asienta de nuevo”.

De cualquier manera, los autores reconocen que aún faltan más investigaciones para determinar las causas reales de su movimiento.

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Felipe Sasso es periodista y escritor. Desde temprana edad manifestó una importante inquietud hacia la escritura y las…

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El Hubble va a la caza de esquivos agujeros negros medianos

hubble caza agujeros negros medianos

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.
Una imagen del Telescopio Espacial Hubble del cúmulo globular Messier 4. El cúmulo es una densa colección de varios cientos de miles de estrellas. Los astrónomos sospechan que un agujero negro de masa intermedia, con hasta 800 veces la masa de nuestro sol, está al acecho, invisible, en su núcleo. ESA/Hubble y NASA
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.

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Vea la aterradora escala de un agujero negro supermasivo

agujero negro supermasivo aterradora escala

Esta semana es la semana de los agujeros negros, y la NASA está celebrando compartiendo algunas visualizaciones impresionantes de agujeros negros, incluida una visualización francamente inquietante para ayudarlo a imaginar cuán grande es un agujero negro supermasivo. Los agujeros negros supermasivos se encuentran en el centro de las galaxias (incluida la nuestra) y, en términos generales, cuanto más grande es la galaxia, más grande es el agujero negro.
Ilustración del agujero negro Sagitario A* en el centro de la Vía Láctea. Observatorio Internacional de Géminis/NOIRLab/NSF/AURA/J. DA Silva/(Spaceengine) Agradecimientos: M. Zamani (NOIRLab de NSF)
Mientras que un agujero negro típico pesa hasta alrededor de 10 veces la masa del sol, los agujeros negros supermasivos pueden pesar millones o incluso miles de millones de veces la masa del sol. Sin embargo, estos objetos son increíblemente densos, y es difícil imaginar cuán grande sería un objeto así. Ese es el punto de esta comparación de video, que muestra el tamaño de diferentes tipos de agujeros negros en comparación con nuestro sistema solar, escalados de acuerdo con sus sombras.

NASA Animation Sizes Up the Biggest Black Holes

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Inédita imagen de un agujero negro supermasivo arrojando un chorro de materia

agujero negro arrojando chorro de materia

Además de atraer cualquier cosa que se acerque a ellos, los agujeros negros ocasionalmente pueden expulsar materia a velocidades muy altas. Cuando las nubes de polvo y gas se acercan al horizonte de eventos de un agujero negro, parte de él caerá hacia adentro, pero algunos pueden ser redirigidos hacia afuera en ráfagas altamente energéticas, lo que resulta en dramáticos chorros de materia que se disparan a velocidades cercanas a la velocidad de la luz. Los chorros pueden propagarse por miles de años luz, con un chorro emergiendo de cada uno de los polos del agujero negro en un fenómeno que se cree que está relacionado con el giro de estos.
Los científicos que observan el núcleo de radio compacto de M87 han descubierto nuevos detalles sobre el agujero negro supermasivo de la galaxia. En la concepción de este artista, el chorro masivo de materia del agujero negro se ve elevándose desde el centro del agujero negro. Las observaciones en las que se basa esta ilustración representan la primera vez que el chorro y la sombra del agujero negro se han fotografiado juntos, dando a los científicos nuevos conocimientos sobre cómo los agujeros negros pueden lanzar estos poderosos chorros. S. Dagnello (NRAO/AUI/NSF)
Algunos de los chorros más grandes del universo conocido provienen de los enormes agujeros negros en el centro de las galaxias, llamados agujeros negros supermasivos. Y ahora, por primera vez, los astrónomos han fotografiado un agujero negro supermasivo expulsando uno de esos chorros. El agujero negro en cuestión es el famoso en el corazón de la galaxia Messier 87, que es conocida por ser el primer agujero negro fotografiado por una colaboración llamada Event Horizon Telescope (EHT). Usando una asociación similar de telescopios en todo el mundo, los astrónomos pudieron capturar este monstruoso agujero negro arrojando materia en un chorro.
Esta imagen de GMVA+ALMA muestra la sombra del chorro y el agujero negro de M87 juntos por primera vez, dando a los científicos el contexto necesario para comprender dónde se formó el poderoso chorro. Las nuevas observaciones también revelaron que el anillo del agujero negro, que se muestra en el recuadro, es un 50% más grande de lo que los científicos creían anteriormente. R.-S. Lu (SHAO), E. Ros (MPIfR), S. Dagnello (NRAO/AUI/NSF)
Las observaciones también han dado una nueva visión del agujero negro en sí. "Las imágenes originales del EHT revelaron solo una parte del disco de acreción que rodea el centro del agujero negro. Al cambiar las longitudes de onda de observación de 1,3 milímetros a 3,5 milímetros, podemos ver más del disco de acreción, y ahora el chorro, al mismo tiempo", dijo uno de los investigadores, Toney Minter, en un comunicado. "Esto reveló que el anillo alrededor del agujero negro es un 50% más grande de lo que creíamos anteriormente".

Las observaciones fueron tomadas con radiotelescopios, incluyendo conjuntos potentes como el Global mm-VLBI Array (GMVA) y el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), que utilizan muchos platos más pequeños que trabajan juntos para observar fuentes de radio muy distantes. Al combinar los esfuerzos de diferentes observatorios, los astrónomos podrían obtener una mejor visión de este famoso agujero negro. Sabían que el agujero negro estaba emitiendo chorros, pero no sabían exactamente cómo o dónde se estaban formando esos chorros.