La ubicación de los agujeros negros más misteriosos

Los agujeros negros son concentraciones tan densas de materia que su fuerza de gravedad es descomunal e impide que nada de lo que cae en ellos vuelva a salir, ni siquiera la luz. Debido a eso, con el paso del tiempo, la masa de un agujero negro tiende a ir aumentando. Extrañamente, casi todos los agujeros negros conocidos son de poca masa (varias veces la del Sol) o mucha masa (millones e incluso miles de millones de veces la del Sol). Por algún motivo hasta ahora desconocido, son muy pocos los agujeros negros de masa intermedia (aproximadamente entre 100 y 100.000 veces la masa del Sol) que han sido detectados. Se ha barajado incluso la posibilidad de que los agujeros negros de gran masa tengan un origen distinto del de los de poca masa, en vez de simplemente haber comenzado como agujeros de esa clase y acumular materia con el paso del tiempo hasta alcanzar la gran masa que ahora tienen.

Una nueva investigación, llevada a cabo por el equipo de Vivienne Baldassare, de la Universidad Estatal de Washington en la ciudad estadounidense de Pullman, sugiere que los agujeros negros de masa intermedia se esconden en el centro de cúmulos estelares densos. Hay cúmulos de esa clase en muchas galaxias.

El equipo de investigación utilizó el Observatorio espacial Chandra de Rayos X, que es el telescopio de rayos X más potente del mundo, para buscar, en las zonas centrales de cúmulos estelares densos de 108 galaxias diferentes, firmas de rayos X delatadoras de la presencia de agujeros negros.

Estos cúmulos estelares de gran densidad constituyen los entornos estelares más densos conocidos. Investigaciones anteriores han identificado la presencia de agujeros negros en cúmulos estelares de esta clase, pero se sabe poco sobre las propiedades específicas que hacen que estas regiones sean propicias para la formación de agujeros negros.

El análisis de Baldassare y sus colegas mostró que en los cúmulos estelares que están por encima de un determinado umbral de masa y densidad, la tasa de emisión de la firma de rayos X indicativa de la presencia de un agujero negro duplica a la de los cúmulos que están por debajo del umbral.

Este y otros resultados del análisis proporcionan la primera evidencia observacional que apoya la teoría de que los agujeros negros de masa intermedia pueden formarse con relativa facilidad en cúmulos estelares lo bastante densos.

El análisis de más de 100 galaxias realizado mediante el Observatorio espacial Chandra de Rayos X de la NASA ha permitido hallar indicios claros de que en el centro de cúmulos estelares lo bastante densos hay agujeros negros que están demoliendo miles de estrellas y engullendo su materia, algo que conlleva aumentar la masa hasta alcanzar la de un agujero negro mediano. Las cuatro galaxias aquí mostradas se encuentran entre las 29 que, de entre las más de cien examinadas, mostraron evidencia de la presencia de agujeros negros con esa tasa de crecimiento. 

El estudio se titula “Massive Black Hole Formation in Dense Stellar Environments: Enhanced X-Ray Detection Rates in High-velocity Dispersion Nuclear Star Clusters”. Y se ha publicado en la revista académica The Astrophysical Journal. (Fuente: NCYT de Amazings)

Fuente NCYT