Un agujero negro puede estar disparando estrellas rápidas desde la gran nube Magellanic

La mayoría de las estrellas rodean la galaxia a un ritmo majestuoso, pero algunas disparan a través de la Vía Láctea a velocidades muy altas. Estos se conocen como estrellas de hipervelocidad (HVSS). Aquellos que se mueven tan rápidamente, particularmente en el halo galáctico, que eventualmente escaparán por completo se conocen como HVS no unidos. Se cree que son compañeros de supernovas, dada una enorme patada cuando la estrella que estaban cerca de explotar; o productos de interrupción del agujero negro supermasivo (SMBH) en el corazón de la galaxia.

En 2006, una encuesta del halo galáctico encontró 21 HVSS de tipo B no unidos (la segunda categoría de estrella más masiva). El grupo ha desconcertado a los astrónomos desde entonces, particularmente la pregunta de por qué 11 de ellos están en solo el 5 por ciento del cielo cerca de Leo.

Sin embargo, cuando un equipo de investigadores rastreó los caminos de estas estrellas, permitiendo la influencia de los campos gravitacionales que han encontrado, encontraron algo extraordinario. «La mitad del HVSS no unido descubierto por la encuesta HVS traza no el Centro Galáctico, sino para el LMC», escriben los autores. La idea de que algunos HVS provienen de galaxias complementarias no es nueva, pero nadie esperaba que fuera tan común.

El LMC produce muchas estrellas muy grandes del tipo que se convierten en supernovas: la última supernova visible a simple vista fue en el LMC, no en nuestra propia galaxia. Sin embargo, aunque las supernovas son buenas para producir pequeños HVSS, no pueden hacer que las estrellas de tipo B viajen tan rápido, lo que hace que sea poco probable que ese sea el mecanismo detrás de las estrellas en esta encuesta.

El equipo creó un modelo de HVSS probable si fueron acelerados por un SMBH a través de lo que se conoce como el mecanismo de colinas. Esto involucra a dos estrellas en órbitas cercanas que se acercan a una SMBH, y una capturada mientras la otra se expulsa muy rápido. Es como si alguien diabólicamente atractivo decida romper una pareja para poder asegurar una pareja para sí mismos.

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Los resultados del equipo en velocidad y ruta probados; «Sorprendentemente similar a las distribuciones observadas», escriben los autores.

El LMC está en órbita alrededor de la Vía Láctea, y esa velocidad orbital se agrega a cualquier cosa que aplique el SMBH, produciendo una agrupación de HVS alrededor de Leo desde nuestra perspectiva, tal como se había encontrado anteriormente. De las 21 estrellas de tipo B no unidos, los autores dicen que 9 probablemente o definitivamente provienen del LMC, 7 del Centro Galáctico, y la fuente de cinco no se identifica con confianza.

Los autores concluyen que el SMBH de LMC debería tener una masa aproximadamente 600,000 veces que el Sol para producir tantos HVS de tipo B. Eso es modesto en comparación con las 4,300,000 masas solares de Sagitarius A*, pero más grandes que las estimaciones pasadas para una pequeña galaxia como la LMC, algunas de las cuales han sido tan bajas como 1,000 masas solares.

Se cree que todas las grandes galaxias contienen SMBHS, pero los astrónomos han estado menos seguros de si eso se extiende a galaxias enanas como las nubes magellánicas (o como elegimos llamarlos). Estos hallazgos podrían influir en eso.

La Vía Láctea puede verse como una especie de matón, que ha devorado muchas galaxias más pequeñas para lograr su vasta masa, y sobrevivientes parcialmente desgarrados como las nubes magelánicas aparte. Sin embargo, parece que el LMC es una galaxia más pequeña que no toma este tipo de maltrato acostado.

El estudio se ha presentado a Astrophysical Journal, actualmente disponible como preimpresión en arxiv.org.