El rastro de uno de los misteriosos agujeros negros de masa intermedia

Un agujero negro es una concentración de masa tan densa que ni siquiera la luz puede escapar de su interior. Casi todos los agujeros negros conocidos se clasifican en dos categorías: agujeros negros pequeños, con una masa de pocas veces la del Sol, y agujeros negros supermasivos con una masa equivalente a la de miles o miles de millones de soles. Si los supermasivos comienzan siendo agujeros negros pequeños y con el paso del tiempo van aumentando su masa al tragar materia del entorno hasta volverse supermasivos, lo lógico es que fueran también abundantes los agujeros negros de masa intermedia. Sin embargo, por algún motivo hasta ahora desconocido son muy pocos y a menudo dudosos los agujeros negros de esa masa que han sido detectados.

Un análisis reciente de observaciones ha permitido encontrar la evidencia más convincente hasta ahora de la existencia de agujeros negros de tamaño medio. Concretamente, se ha identificado uno de ese tipo en el interior de un denso cúmulo estelar.

Ha habido otros candidatos a agujero negro de masa intermedia encontrados hasta la fecha, aunque en no pocos casos su existencia no ha podido ser demostrada de manera concluyente.

El nuevo agujero negro tiene más de 50.000 veces la masa de nuestro Sol.

Para realizar la nueva investigación, el equipo integrado, entre otros, por Dacheng Lin, de la Universidad de New Hampshire en Estados Unidos, y Natalie Webb, de la Universidad de Toulouse en Francia, se ha valido de observaciones realizadas desde el espacio por el telescopio espacial Hubble (de la NASA y la ESA), el Observatorio Chandra de Rayos X (de la NASA) y el Observatorio XMM-Newton de rayos X (de la ESA).

La recreación artística representa una estrella que está siendo desgarrada por un agujero negro de masa intermedia, rodeada por un disco de acreción. El material de este disco giratorio consiste en los restos de una estrella que fue desgarrada por las fuerzas de marea del agujero negro. (Imagen: ESA / Hubble / M. Kornmesser)

En 2006, esos dos últimos satélites detectaron una potente ráfaga de rayos X, pero no estaba claro si se originó desde dentro de nuestra galaxia o desde fuera. Los investigadores lo atribuyeron a una estrella siendo desgarrada por la gravedad de un agujero negro u otro objeto muy compacto, al haberse acercado demasiado a este.

Sorprendentemente, la fuente de rayos X, llamada 3XMM J215022.4-055108, no estaba situada en el centro de una galaxia, donde normalmente residen los agujeros negros supermasivos. Esto despertó la esperanza de que un agujero negro de masa intermedia fuera el culpable, pero primero había que descartar otra posible fuente de la erupción de rayos X: una estrella de neutrones situada en nuestra galaxia y que se estuviera enfriando después de haber sido calentada a una temperatura muy alta. Las estrellas de neutrones son “cadáveres” extremadamente densos de estrellas que explotaron, aunque no tan densos como un agujero negro.

El telescopio espacial Hubble fue apuntado hacia la fuente de rayos X para intentar discernir su ubicación precisa. Las imágenes que captó confirmaron que los rayos X no provenían de una fuente aislada en nuestra galaxia, sino de un distante y denso cúmulo estelar en las afueras de otra galaxia. Los cúmulos estelares son justo el tipo de lugar en el que muchos astrónomos creen que puede haber agujeros negros de masa intermedia.

Observaciones anteriores del Hubble ya demostraron que cuanto más masiva es la galaxia, más masivo tiende a ser su agujero negro.

Los resultados de la nueva investigación sugieren que el cúmulo estelar que es el hogar de 3XMM J215022.4-055108 podría ser el núcleo de una antigua galaxia enana despojada de casi todo lo demás. La proximidad de esta aparente galaxia enana a la otra más grande y con mucha más masa habría provocado que el tirón gravitatorio de la grande arrancase, jirón a jirón, todo o casi todo alrededor del núcleo de la enana. (Fuente: NCYT Amazings)