Los astrónomos acaban de identificar varios candidatos a agujeros negros de masa intermedia

La galaxia NGC 1385, una de las 29 galaxias de la muestra que mostraron evidencias de agujeros negros en crecimiento cerca de sus centros (foto de NASA/ESA/STScI).

Loa agujeros negros son un misterio con el que los astrofísicos han luchado durante los últimos años, bueno, aunque también se ha convertido en su plato favorito. Casi todo mundo ha escuchado hablar de ellos, pero si preguntamos ¿cómo se formaron y cómo adquirieron la masa que tienen? Ahí es donde cambia la cosa y nos deja un mal sabor en la boca. Hum… se siente la gravedad de la situación.

¡Buenas noticias! Observaciones recientes del Observatorio de rayos X Chandra de la NASA han arrojado nueva luz sobre cuándo y dónde podrían formarse agujeros negros de entre 100 y 100 000 masas solares y cómo surgieron. Es sorprendente, porque los agujeros negros de esa masa no se creían físicamente posibles, hasta que se anunció su detección en el 2019.

Para empezar, debo mencionar que los agujeros negros de masa estelar y supermasivos son bien conocidos (su existencia) desde hace mucho. La naturaleza permite su formación y eso lo sabíamos perfectamente. Solo que hay un eslabón perdido, los agujeros negros que están entre esas dos categorías.

Entrando más en contexto, los agujeros negros estelares tienen menos de 100 y más de 8 masas solares. Mientras que los supermasivos son muy, pero muy masivos; se encuentran en el centro de casi todas las galaxias y tiene una masa de millones, hasta miles de millones de veces la masa del Sol. ¿Qué pasa con los demás que están en el medio?

En la actualidad solo conocemos unos cuántos candidatos, o más bien, conocíamos. Un equipo de investigadores analizó los datos recopilados por el Observatorio de Rayos X Chandra de cúmulos de estrellas nucleares en 108 galaxias, de los cuáles 29 lucen prometedoras a contener agujeros negros de masa intermedia.

«Una de las mayores cuestiones abiertas en la astrofísica de los agujeros negros es cómo se forman los agujeros negros que están entre el tamaño de un agujero negro de masa estelar y un agujero negro supermasivo», dijo en un comunicado Vivienne Baldassare, autora principal del estudio y profesora adjunta de física y astronomía en la Universidad Estatal de Washington.

«La mayoría de las teorías sobre su formación se basan en condiciones que solo se dan en el universo muy temprano. Nosotros queríamos probar otra teoría que dice que pueden formarse a lo largo del tiempo cósmico en estos cúmulos de estrellas realmente densos».

Encontrar más de estos objetos es muy útil para aprender de su origen, por lo tanto, estos hallazgos abren la posibilidad de que los cúmulos de estrellas nucleare sean la cuna de los agujeros negros de masa intermedia. Como estos cúmulos son simplemente una región del espacio muy densa y poblada y, se encuentran en abundancia en muchas galaxias, este tipo de agujeros negros se pueden formar en cualquier momento.

Su formación se daría bajo varias colisiones estelares masivas o con un agujero negro de masa estelar de semilla que luego se engulle a las estrellas de su alrededor. Este estudio sería el primero en proporcionar evidencia observacional que respalda la teoría de que los agujeros negros de tamaño intermedio pueden formarse en cúmulos de estrellas nucleares.

Todavía no es para emocionarse tanto, el misterio tiene para rato. El equipo de Chandra planea recopilar más mediciones de rayos X de cúmulos de estrellas nucleares con el objetivo final de aprender más sobre las condiciones específicas en las que se pueden formar agujeros negros masivos.

La investigación se ha publicado recientemente en la revista The Astrophysical Journal.

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