En un cúmulo de estrellas en la galaxia de Andrómeda (AKA M31), un equipo de astrónomos ha descubierto el “eslabón perdido” de los agujeros negros. Se trata de un elusivo tipo de agujero negro de masa intermedia. El trabajo ha sido publicado en el sitio de preimpresión arXiv y aceptado para su publicación por la Sociedad Astronómica Estadounidense (AAS).
El equipo de astrónomos estuvo dirigido por Renuka Pechetti de la Universidad John Moores de Liverpool. “Usamos modelos de masas de alta resolución y cinemática para presentar la detección de un agujero negro de masa intermedia (IMBH) de ~100.000 masas solares con un significado superior a 3 sigma”, explicó Pechetti.
Tamaños de agujeros negros
Los agujeros negros se forman cuando las masivas estrellas colapsan al final de sus vidas y pueden continuar creciendo absorbiendo y fusionándose con otras. Los científicos utilizan esta conocida interacción para identificar su presencia, ya que la radiación se emite como luz visible a través del espacio.
La mayoría de agujeros negros se pueden clasificar en dos rangos de masa. En primer lugar están los agujeros negros de masa estelar, que tienen hasta alrededor de 100 veces la masa del Sol. Después, están los agujeros negros supermasivos, que comienzan en un rango de alrededor de un millón de veces la masa del Sol.
En el medio hay un rango clasificado como intermedio. Aunque su detección ayuda a proporcionar el «eslabón perdido» a los secretos del universo, es un agujero negro extremadamente raro. Hasta la fecha, el número de detecciones de IMBH sigue siendo muy bajo.
Sin muchos agujeros negros de masa intermedia, los científicos luchan por resolver cómo pueden coexistir dos regímenes de masas tremendamente diferentes. Una población de estos objetos en el rango de masa intermedia nos serviría para cerrar la brecha, ofreciendo un mecanismo por el cual los agujeros negros de masa estelar pueden convertirse en gigantes.
El estudio
Por eso un cúmulo de estrellas en la galaxia de Andrómeda, conocido como B023-G078, es de tanto interés para los científicos. B023-G078 es el cúmulo más masivo de este tipo en la galaxia, las estrellas están unidas gravitacionalmente con una velocidad de 6,2 millones de masas solares.
Una forma en que estos cúmulos pueden formarse, según los modelos, es cuando una galaxia subsume a otra. Y esto es lo que el equipo cree que ha sucedido con B023-G078. Estudiaron el contenido metálico del cúmulo, basándose en las sutiles firmas en la luz. Determinaron que tiene una edad de unos 10.500 millones de años.
Luego, estudiaron la forma en que las estrellas se mueven alrededor del centro del cúmulo para tratar de calcular la masa del agujero negro que debería estar dentro. Esto arrojó un resultado de alrededor de 91.000 masas solares, que constituye alrededor del 1,5% de la masa del cúmulo.
“Los datos de mayor resolución espacial darían mejores restricciones a la naturaleza de la masa oscura central”, dijeron los expertos en su estudio. “… y deberían ser una alta prioridad en la próxima era de telescopios extremadamente grandes”, finalizaron.
