Buscando agujeros negros en galaxias fuera del camino

Los agujeros negros son bestias extrañas en el zoológico cósmico. Vienen en dos "tipos": estelar y supermasivo. Ahora se sabe que la mayoría de las galaxias tienen muchos agujeros negros de masa estelar dispersos por todas partes. Por lo general, son creados por la muerte de estrellas en explosiones de supernovas. A veces se encuentran en sistemas binarios, donde un agujero negro y una enana blanca o algún otro tipo de estrella están bailando orbitales entre sí.

Los agujeros negros más grandes, los supermasivos, están escondidos en los corazones de las galaxias y contienen la masa de millones o miles de millones de estrellas. Pasan al menos parte de su tiempo devorando material en sus vecindarios inmediatos. La mayoría de los agujeros negros supermasivos que los astrónomos conocen están escondidos en galaxias que están agrupadas en racimos. El más grande encontrado hasta ahora tiene una masa de 21 mil millones de soles y tiene una corte en el núcleo de una galaxia en el Cúmulo de Coma. Coma es un gran conglomerado que se encuentra a 336 millones de años luz de la

Ese no fue el único grande por ahí. Los astrónomos también encontraron un agujero negro de 17 mil millones de masas solares en el núcleo de una galaxia llamada NGC 1600, que se encuentra en un remanso cósmico donde solo existen unas 20 galaxias. Dado que la mayoría de los agujeros negros realmente grandes viven en las "grandes ciudades" (es decir, en cúmulos de galaxias bien poblados) encontrar esto uno de los palos galácticos le dice a los astrónomos que algo extraño tuvo que haber sucedido para crearlo en su estado actual galaxia.

Entonces, ¿cómo se esconde un monstruo agujero negro en un cúmulo de galaxias de un pueblo pequeño? Una posible explicación es que se fusionó con otro agujero negro en algún momento en el pasado distante. Temprano en la historia del universo, interacciones de galaxias eran mucho más comunes, construyendo unos cada vez más grandes a partir de los más pequeños.

Cuando dos galaxias se fusionan, no solo se mezclan sus estrellas, gas y polvo, sino también su negro central Los agujeros (si los tienen, y la mayoría de las galaxias sí) migran al núcleo del recién formado, más masivo galaxia. Allí, se orbitan entre sí, convirtiéndose en lo que se llama un "agujero negro binario". Cualquier estrella o nube de gas y polvo está en doble peligro por la atracción gravitacional de estos agujeros negros. Sin embargo, este material realmente puede robar el impulso de los agujeros negros (siempre que no caiga directamente en ellos). Cuando eso sucede, las estrellas escapan, dejando los agujeros negros con menos impulso. Comienzan a acercarse y, finalmente, se fusionan para crear un gigantesco agujero negro. Continúa creciendo engullendo gas canalizado hacia el núcleo durante toda la colisión.

Entonces, ¿cómo se hizo tan grande el agujero negro de NGC 1600? La explicación más probable es que estaba extremadamente hambriento en un momento de su vida temprana, lo que lo llevó a aspirar gran cantidad de gas y otros materiales.

Ese gran apetito puede explicar también por qué la galaxia anfitriona está en un cúmulo tan pequeño, en comparación con otros agujeros negros supermasivos en galaxias en los corazones de cúmulos mucho más grandes. NGC 1600 es la galaxia más grande y masiva de su grupo. También es tres veces más brillante que cualquiera de las otras galaxias cercanas. Esa gran diferencia en el brillo no es algo que los astrónomos hayan visto en otros grupos.

La mayor parte del gas de la galaxia se consumió hace mucho tiempo cuando el agujero negro ardió como un quásar brillante del material que fluye hacia él que se calienta en plasma brillante. En los tiempos modernos, el agujero negro central de NGC 1600 es relativamente silencioso. De hecho, los astrónomos lo llamaron un "gigante dormido". Eso explica por qué no se había detectado en estudios anteriores de la galaxia. Astrónomos tropecé con este monstruo masivo cuando estaban midiendo las velocidades de las estrellas cercanas. El intenso campo gravitacional del agujero negro afecta los movimientos y velocidades de las estrellas. Una vez que los astrónomos pudieron medir esas velocidades, pudieron determinar la masa del agujero negro.

Los astrónomos utilizaron instrumentos especiales en el Observatorio Géminis en Hawai para estudiar la luz proveniente de las estrellas cerca del agujero negro en NGC 1600. Algunas de esas estrellas están rodeando el agujero negro, y ese movimiento aparece en el La huella digital de Starlight (llamada espectro). Otras estrellas tenían movimientos que parecen sugerir que una vez se aventuraron demasiado cerca del agujero negro y fueron arrojadas gravitacionalmente en una línea más o menos recta desde el núcleo de la galaxia. Esto tiene sentido ya que telescopio espacial Hubble los datos también mostraron que el núcleo es muy débil. Uno esperaría eso si el agujero negro arrojara estrellas lejos de sí mismo. Es posible que el núcleo de NGC 1600 haya expulsado suficientes estrellas para formar 40 mil millones de soles. Eso le dice a los astrónomos que hay un agujero negro bastante poderoso y masivo escondido en el corazón de esta galaxia, que se encuentra a unos 209 millones de años luz de la Tierra.

• Los agujeros negros existen en muchas galaxias. Los núcleos de espirales y elípticas suelen contener agujeros negros supermasivos.
• La galaxia elíptica NGC 1600 tiene un agujero negro bastante masivo en su corazón.
• Los astrónomos están trabajando para entender por qué esta galaxia tiene un agujero negro tan masivo.

• "Una vista de la galaxia elíptica gigante NGC 1600". HubbleSite - The Telescope - Hubble Essentials - Acerca de Edwin Hubble, hubblesite.org/image/3723/news.
• Dunbar, Brian. "¿Qué es un agujero negro?" NASA, NASA, 21 de mayo de 2015, www.nasa.gov/audience/forstudents/k-4/stories/nasa-knows/what-is-a-black-hole-k4.html.
• NASA, NASA, science.nasa.gov/astrophysics/focus-areas/black-holes.