En el corazón de nuestra galaxia, la Vía Láctea, se encuentra un agujero negro de masa intermedia, uno de los “santos griales” de la astrofísica. Localizado en el cúmulo globular Messier 4, este agujero podría tener un peso de unas 800 veces la masa de nuestro Sol. Los hallazgos han sido publicados en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Si bien hemos detectado numerosos agujeros negros en el universo, generalmente se clasifican en dos categorías. La primera son los agujeros negros de masa estelar con alrededor de 100 veces la masa del Sol; y la segunda, son los agujeros negros supermasivos, que tienen millones o miles de millones de veces la masa del Sol.
Sin embargo, hasta ahora no hemos encontrado agujeros negros de masa intermedia. Su existencia podría ayudarnos a comprender cómo se forman los agujeros negros supermasivos.
Descubrimiento
Un lugar donde podríamos encontrar estos objetos es en los cúmulos globulares. Estos son cúmulos densos y esféricos de estrellas, que en su mayoría se formaron al mismo tiempo a partir de la misma nube de gas. Estudios previos han identificado altas concentraciones de masa en sus núcleos, consistentes con los rangos de masa de los agujeros negros intermedios.
Messier 4, el cúmulo globular más cercano a la Tierra, es uno de esos lugares. Un equipo de investigadores utilizó los telescopios espaciales Hubble y Gaia para rastrear los movimientos de unas 6.000 estrellas en el cúmulo. Estaban buscando indicios de órbitas alrededor de una masa pequeña y densa, una señal reveladora de la presencia de un agujero negro.
Sus cálculos revelaron algo con una masa de alrededor de 800 masas solares. Pero, no tenían claro qué era exactamente ese ‘algo’. Para averiguarlo, el equipo realizó un modelado, eliminando estrellas para ver cómo eso altera la forma de la masa.
Resultados
Los resultados fueron intrigantes. Al descartar la posibilidad de que sea una estrella en movimiento rápido, la masa se distribuye a una distancia mayor, similar a lo que se observaría en un enjambre de agujeros negros más pequeños y estrellas de neutrones.
Sin embargo, la posterior simulación mostró que la masa no se extiende en una región lo suficientemente amplia del espacio. Esto indica que no puede tratarse de un enjambre.
Además, un enjambre de agujeros negros estaría tan cercano uno al otro que causarían un desastre. Las interacciones gravitacionales enviarían estrellas volando fuera del cúmulo, manchándolo caóticamente por el cielo. De hecho, es posible que ya hayamos visto los efectos de esto en un cúmulo de estrellas llamado Palomar 5.
Explicación
Entonces, a menos que haya nueva física o estrellas invisibles, un agujero negro de masa intermedia parece ser la explicación más probable por ahora. Aun así, una población de agujeros negros más pequeños sigue siendo una explicación realista.
Los investigadores sugieren realizar más observaciones del cúmulo utilizando el Telescopio Hubble y el Telescopio Espacial James Webb. Esto ayudaría a restringir mejor los movimientos de las estrellas en su interior.
En conclusión, el potencial descubrimiento de este “eslabón perdido” representa un paso significativo hacia la comprensión de la formación de agujeros negros supermasivos. Es un recordatorio de que el universo está lleno de misterios esperando ser desentrañados.
