Sabemos que los agujeros negros supermasivos (SMBH) suelen residir en los centros galácticos. No obstante, un nuevo estudio sugiere que estos gigantes cósmicos podrían deambular por el Universo. Los datos fueron publicados en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

De momento, estos vagabundos son teóricos al ser difíciles de observar y, por lo tanto, de cuantificar. La investigación, liderada por Angelo Ricarte del Harvard & Smithsonian Center for Astrophysics, ha realizado simulaciones para determinar cuántos debería haber y su paradero.

Los SMBH

Los cosmólogos creen que los SMBH residen en los núcleos de todas galaxias del Universo, o al menos de la gran mayoría. Su masa suele ser aproximadamente proporcional a la masa de la protuberancia galáctica central que los rodea. Esto sugiere que la evolución del agujero negro y su galaxia están vinculadas de alguna manera.

Aunque las vías de formación de los agujeros negros supermasivos no están claras, sabemos que los agujeros negros de masa estelar se forman a partir del colapso del núcleo de estrellas masivas, pero ese mecanismo no funciona en agujeros negros de aproximadamente 55 veces la masa del Sol.

Los astrónomos creen que los SMBH crecen a través de la acumulación de estrellas, gas y polvo, y se fusionan con otros agujeros negros. Sin embargo, las escalas de tiempo cosmológicas son extensas, y el proceso de colisión de dos galaxias puede llevar mucho tiempo. Esto hace que la ventana para que la fusión se interrumpa sea bastante grande, resultando en los “vagabundos” agujeros negros.

El descubrimiento

Ahora, el equipo de Ricarte ha utilizado las simulaciones cosmológicas de Romulus para estimar la frecuencia con la que esto debería haber ocurrido en el pasado y cuántos agujeros negros todavía estarían deambulando hoy.

Las simulaciones rastrean de manera autoconsistente la evolución orbital de pares de agujeros negros supermasivos. Es decir que son capaces de predecir cuáles agujeros negros llegarán al centro de su nuevo hogar galáctico y cuánto tiempo debería llevar dicho proceso. También indica cuántos nunca llegan allí.

“Las galaxias con masa de la Vía Láctea en Romulus albergan un promedio de 12 agujeros negros supermasivos”, escribieron los investigadores en su artículo. “Típicamente deambulan por el halo lejos del centro galáctico”.

Vagabundos

Los autores descubrieron que, en el Universo temprano, unos 2 mil millones de años después del Big Bang, los errantes superaban en número y eclipsaban a los agujeros negros supermasivos en los núcleos galácticos, por lo que producirían la mayor parte de la luz que esperaríamos ver brillar del material alrededor de los SMBH activos.

Los SMBH permanecieron cerca de su masa originaria, y probablemente se originaron en galaxias satélites más pequeñas que orbitan alrededor de otras más grandes. Es más, algunos vagabundos todavía deberían estar presentes hoy, según las simulaciones. En el Universo local, en realidad debería haber bastantes dando vueltas.

“A nivel local, estos vagabundos representan alrededor del 10% del presupuesto de masa de agujeros negros locales una vez que se contabilizan las masas de semillas”, señalaron.

Estos agujeros negros pueden no estar necesariamente activos, haciéndolos muy difíciles de detectar. En un próximo artículo, el equipo explorará en detalle las posibles formas que tendríamos observar a estos vagabundos perdidos.