Hallan 10.000 agujeros negros en el corazón de la galaxia
El centro galáctico está repleto de agujeros negros invisibles, lo que refuerza una importante teoría sobre la evolución de las galaxias.
Un equipo de astrofísicos liderado por la Universidad de Columbia (EE. UU.) ha descubierto una docena de agujeros negros binarios alrededor de Sagittarius A * (Sgr A *), el agujero negro supermasivo que reside en el centro de la Vía Láctea. Estas observaciones confirman una predicción teórica de que debería haber decenas de miles de agujeros negros invisibles en el centro de las galaxias. Son las primeras en apoyar una predicción de décadas de antigüedad, que abre una miríada de oportunidades para comprender mejor el universo.
“Todo lo que quieras aprender sobre la forma en que los grandes agujeros negros interactúan con los pequeños agujeros negros, lo puedes aprender estudiando esta distribución”, dijo Chuck Hailey, autor principal del estudio que publica la revista Nature. “La Vía Láctea es realmente la única galaxia que tenemos donde podemos estudiar cómo los agujeros negros supermasivos interactúan con los pequeños porque no podemos ver sus interacciones en otras galaxias. En cierto sentido, este es el único laboratorio que tenemos para estudiar este fenómeno”.
Durante más de dos décadas, los investigadores han buscado infructuosamente pruebas que apoyen la teoría de que miles de agujeros negros rodean los agujeros negros supermasivos en el centro de grandes galaxias. Hasta ahora no había habido mucha evidencia creíble al respecto.
Sgr A es el agujero negro supermasivo más cercano a la Tierra y por lo tanto el más fácil de estudiar. Está situado a 26.000 años luz de la Tierra y rodeado por un halo de gas y polvo que proporciona el caldo de cultivo perfecto para el nacimiento de estrellas masivas, que viven, mueren y podrían convertirse en agujeros negros. Además, se cree que los agujeros negros del exterior del halo caen bajo la influencia de este agujero negro supermasivo a medida que pierden su energía, lo que hace que se acerquen a él y se mantengan cautivos por su fuerza.
Si bien la mayoría de los agujeros negros atrapados permanecen aislados, algunos pueden llegar a unirse a una estrella formando un binario estelar.
Los agujeros negros invisibles
Los investigadores creen que hay una gran concentración de estos agujeros negros aislados y apareados en el Centro Galáctico, formando una cúspide de densidad que se llena cada vez más a medida que disminuye la distancia al agujero negro supermasivo.
Teniendo en cuenta que los agujeros negros están aislados y no emiten ninguna luz son muy complicados de detectar. ¿Cómo los han detectado? Gracias a una nueva forma de observación de rayos X que se puede captar desde la Tierra.
Para detectar agujeros negros binarios, los expertos se dieron cuenta de que tendrían que buscar los rayos X más débiles pero más estables emitidos cuando los binarios están inactivos.
“Los agujeros negros aislados y sin unir son simplemente negros, no hacen nada. Por eso, buscar agujeros negros aislados tampoco es una forma inteligente de encontrarlos. Pero cuando los agujeros negros se aparean con una estrella de masa baja, el conjunto emite estallidos de rayos X que son más débiles, pero constantes y detectables. Si pudiéramos encontrar agujeros negros que están acoplados con estrellas de masa baja y sabemos qué fracción de agujeros negros se unirán con estrellas de masa baja, podríamos inferir científicamente la población de agujeros negros aislados ahí”, aclara Hailey.
Los investigadores recurrieron a los datos captados por el telescopio espacial de rayos X Chandra para probar esta teoría, en busca de las huellas características de los agujeros negros emparejados con estrellas de baja masa. Finalmente encontraron 12 de estos sistemas binarios en una distancia de tres años luz de Sgr A*. Tras analizar las propiedades y la distribución de estos objetos estipularon que debe haber entre 300 y 500 agujeros negros binarios de masa baja y aproximadamente 10.000 agujeros negros aislados en el área que rodea Sgr A *.
“Este hallazgo confirma una teoría importante y las implicaciones son muchas”, dijo Hailey. “Avanzará significativamente en la investigación de ondas gravitacionales, porque conocer el número de agujeros negros en el centro de una galaxia típica puede ayudar a predecir con mayor precisión cuántos eventos de ondas gravitacionales pueden estar asociados con ellos. Toda la información que los astrofísicos necesitan está en el centro de la galaxia”, concluye el astrofísico.
