Hubble descubre el agujero negro masivo más cercano a la Tierra
Se trata de una agujero negro de masa intermedia que está más cerca de la Tierra que el agujero negro supermasivo en el centro de nuestra galaxia.
Ubicación del agujero negro de masa intermedia (IMBH), en el cúmulo globular de Omega Centauri. Crédito: ESA/Hubble & NASA, M. Häberle (MPIA).
Un equipo internacional de astrónomos ha utilizado más de 500 imágenes del telescopio espacial Hubble de la NASA/ESA, tomadas a lo largo de dos décadas, para detectar siete estrellas de movimiento rápido en la región más interna de Omega Centauri, el cúmulo globular más grande y brillante del cielo. Estas estrellas proporcionan nuevas y contundentes evidencias de la presencia de un agujero negro de masa intermedia (IMBH).
Los de masa intermedia son un «eslabón perdido» largamente buscado en la evolución de los agujeros negros. Hasta la fecha, solo se han encontrado unos pocos candidatos a IMBH. La mayoría de los agujeros negros conocidos son extremadamente masivos, como aquellos que se encuentran en los núcleos de las grandes galaxias; o relativamente livianos, con una masa menor a 100 veces la del Sol.
Y dado que estos objetos astronómicos son uno de los entornos más extremos que los humanos conocen, representando un campo de pruebas para las leyes de la física y nuestra comprensión de cómo funciona el universo, surgen varias preguntas. Si existen los IMBH, ¿qué tan comunes son? ¿Crece un agujero negro supermasivo a partir de un IMBH? ¿Cómo se forman los IMBH? ¿Son los cúmulos estelares densos su hogar preferido?
Una respuesta en Omega Centauri
Omega Centauri es visible desde la Tierra a simple vista y es uno de los objetos celestiales favoritos para los observadores de estrellas en el hemisferio sur. Se encuentra justo por encima del plano de la Vía Láctea y aparece casi tan grande como la luna llena cuando se observa desde un área rural oscura.
Su clasificación exacta ha evolucionado con el tiempo, a medida que nuestra capacidad para estudiarlo ha mejorado. Fue listado por primera vez en el catálogo de Ptolomeo hace casi 2.000 años como una estrella única. Edmond Halley lo reportó como una nebulosa en 1677, y en la década de 1830, el astrónomo inglés John Herschel fue el primero en reconocerlo como un cúmulo globular (conjunto esférico de estrellas).
Omega Centauri consta de aproximadamente 10 millones de estrellas que están unidas gravitacionalmente. Y un equipo internacional ahora ha creado un enorme catálogo de sus movimientos, midiendo las velocidades de 1.4 millones de ellas al estudiar más de 500 imágenes del cúmulo tomadas por Hubble. La mayoría de estas observaciones estaban destinadas a calibrar los instrumentos del telescopio espacial en lugar de usarse para fines científicos, pero resultaron ser una base de datos ideal para los esfuerzos de investigación del equipo. (El extenso catálogo, que es el mayor catálogo de movimientos de cualquier cúmulo estelar hasta la fecha, estará disponible de manera abierta).
«Hemos descubierto siete estrellas que no deberían estar allí», explicó Maximilian Häberle del Instituto Max Planck de Astronomía en Alemania, quien lideró esta investigación. «Se están moviendo tan rápido que deberían escapar del cúmulo y nunca regresar. La explicación más probable es que un objeto muy masivo las está atrayendo gravitacionalmente y manteniéndolas cerca del centro. El único objeto que puede ser tan masivo es un agujero negro, con una masa al menos 8.200 veces la de nuestro Sol».
Varios estudios han sugerido la presencia de un IMBH en Omega Centauri. Sin embargo, otros estudios propusieron que la masa podría ser atribuida a un cúmulo central de agujeros negros de masa estelar y habían sugerido que la falta de estrellas de movimiento rápido por encima de la velocidad de escape necesaria hacía que un IMBH fuera menos probable en comparación.
El agujero negro masivo más cercano
«Este descubrimiento es la evidencia más directa hasta ahora de un IMBH en Omega Centauri», añadió la líder del equipo, Nadine Neumayer, también del Instituto Max Planck de Astronomía, quien inició el estudio junto con Anil Seth de la Universidad de Utah en Estados Unidos. «Esto es emocionante porque solo se conocen muy pocos otros agujeros negros con una masa similar. El agujero negro en Omega Centauri puede ser el mejor ejemplo de un IMBH en nuestro vecindario cósmico».
Si se confirma, a su distancia de 17.700 años luz, el agujero negro candidato reside más cerca de la Tierra que el agujero negro de 4.3 millones de masas solares en el centro de la Vía Láctea, que está a 26.000 años luz de distancia. Además del centro galáctico, también sería el único caso conocido de varias estrellas estrechamente unidas a un agujero negro masivo.
Omega Centauri. La región central se muestra como una colección altamente densa y numerosa de estrellas brillantes, algunas presentan características brillantes de color azul y naranja a su alrededor. Crédito:
ESA/Hubble & NASA, M. Häberle (MPIA).
El equipo científico ahora espera caracterizar el agujero negro. Aunque se cree que mide al menos 8.200 masas solares, su masa exacta y su posición precisa no se conocen completamente. El equipo también tiene la intención de estudiar las órbitas de las estrellas de movimiento rápido, lo que requiere mediciones adicionales de las respectivas velocidades en la línea de visión. Con tal objetivo, los autores del estudio han obtenido tiempo con el telescopio espacial James Webb, y también tienen algunas propuestas pendientes para utilizar otros observatorios.
Los resultados actuales se han publicado en línea en la revista Nature.
Fuente: ESA/Hubble. Edición: MP.
