Ciencia

Avance de un agujero negro como el ‘eslabón perdido’ del universo de 10.000 millones de años encontrado por los astrónomos

El descubrimiento se realizó dentro de un cúmulo de estrellas en la galaxia de Andrómeda, conocido como AKA M31. Los expertos estudiaron los cambios en la luz para identificar una enorme región del espacio-tiempo de casi 100.000 veces la masa del Sol. Lo coloca en el grupo de «masa intermedia» de los agujeros negros, ambos escurridizos y muy buscados por los astrónomos para responder a las preguntas más importantes del universo.

El equipo de astrónomos, dirigido por Renuka Pechetti de la Universidad John Moores de Liverpool, escribió: «En este artículo, usamos modelos de masas de alta resolución y cinemática para presentar la detección de un agujero negro de masa intermedia (IMBH) de ~ 100.000 masas solares. con un significado superior a 3 sigma «.

Su trabajo ha sido publicado en el servidor de preimpresión arXiv y aceptado para su publicación por la Sociedad Astronómica Estadounidense (AAS).

Los agujeros negros se forman cuando las estrellas masivas colapsan al final de sus vidas y pueden continuar creciendo absorbiendo y fusionándose con otras.

Esta interacción se ha observado durante décadas y los científicos la utilizan para identificar su presencia, ya que la radiación se emite como luz visible a través del espacio.

La mayoría de los agujeros negros se pueden clasificar en dos rangos de masa.

Están los agujeros negros de masa estelar, hasta alrededor de 100 veces la masa del Sol; y agujeros negros supermasivos, que comienzan en un rango bajo de alrededor de un millón de veces la masa del Sol.

En el medio hay un rango clasificado como intermedio, y aunque su detección está ayudando a proporcionar el «eslabón perdido» a los secretos del universo, es extremadamente raro.

Hasta la fecha, el número de detecciones de IMBH sigue siendo increíblemente bajo.

Sin más agujeros negros de masa intermedia, los científicos luchan por resolver cómo pueden coexistir dos regímenes de masas tremendamente diferentes.

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Una población sólida de agujeros negros en el rango de masa intermedia podría ayudarnos a cerrar la brecha, ofreciendo un mecanismo por el cual los agujeros negros de masa estelar pueden convertirse en gigantes.

Es por eso que un cúmulo de estrellas en la galaxia de Andrómeda, conocido como B023-G078, es de tanto interés para los científicos.

B023-G078 es el cúmulo de estrellas más masivo de este tipo en la galaxia, un cúmulo de estrellas aproximadamente esférico unido gravitacionalmente que registra 6.2 millones de masas solares.

Una forma en que estos cúmulos pueden formarse, según los modelos, es cuando una galaxia subsume a otra.

Y esto es lo que el equipo cree que ha sucedido con B023-G078.

Estudiaron el contenido metálico del cúmulo, basándose en firmas sutiles en la luz que emite, y determinaron que tiene una edad de unos 10.500 millones de años.

Luego, estudiaron la forma en que las estrellas se mueven alrededor del centro del cúmulo para tratar de calcular la masa del agujero negro que debería estar dentro.

Esto arrojó un resultado de alrededor de 91.000 masas solares, que constituye alrededor del 1,5 por ciento de la masa del cúmulo.

Los expertos agregaron: «Favorecemos la presencia de un solo IMBH dados los otros indicios de que B023-G78 es un núcleo despojado, así como la aparente compacidad del componente oscuro», escribieron en su artículo.

«Los datos de mayor resolución espacial darían mejores restricciones a la naturaleza de la masa oscura central y deberían ser una alta prioridad en la próxima era de telescopios extremadamente grandes».

El documento del equipo está disponible en arXiv y será publicado por la AAS.

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