¿Por qué este agujero negro "Desnudo" está en una dieta?

¿Por qué este agujero negro

Los astrónomos han descubierto una discrepancia bastante extraña en el centro de una galaxia distante: contiene dos agujeros negros supermasivos, pero uno de estos agujeros negros está "desnudo" y está rodeado por unas pocas estrellas. En contraste, la hermana de este agujero negro simplemente zumba de un grupo de estrellas.

Este descubrimiento, según las observaciones del Telescopio Espacial Hubble y el Observatorio de Rayos X Chandra de la NASA, hizo que los astrónomos se preguntaran: ¿por qué algunos agujeros negros tienen un grupo de estrellas que los rodean, mientras que otros están privados de ellos? Además, ¿cómo afecta este contraste a la evolución de un agujero negro y cómo afecta esto a la evolución de galaxias enteras?

Como informa Discovery News, esta semana, la primera clave de la extraña diferencia en SDSS J1126 + 2944 es que esta galaxia en particular es el resultado de una fusión de galaxias. Las fusiones ocurren cuando dos (o más) galaxias chocan y caen en la trampa de su pozo de gravedad mutua. Algunas estrellas se dispersan en un impacto dramático, pero en su mayor parte, las estrellas se mezclan y luego se asientan (ganan su lugar). (Se cree que galaxias masivas como la Vía Láctea son de hecho restos desmontados de muchas galaxias pequeñas).

Después de todo, los agujeros negros supermasivos, que se cree que se esconden en los núcleos de la mayoría de las galaxias en el universo, pueden fusionarse, creando agujeros negros super-masivos. Esta es la parte inevitable del crecimiento de un agujero negro en la evolución de las galaxias.

Pero en el caso de SDSS K1126 + 2944, los dos agujeros negros todavía están a cierta distancia uno del otro y se presentaron en un nuevo estudio esta semana en la American Astronomical Society (AAS) durante la reunión de Kissimmee, Florida, y se publicaron en el Astrophysical Journal. Los investigadores hicieron todo lo posible para comprender por qué uno de los agujeros negros tiene una población de estrellas, una característica que sin duda afectará su suministro de materia en caída. "Un agujero negro se murió de hambre y tiene 500 veces menos estrellas asociadas que otro agujero negro", dijo la investigadora principal Julie Comerford, de Colorado, en la Universidad de Boulder. "La pregunta es por qué hay tal discrepancia".

Comerford cree que hay dos posibilidades. En primer lugar, durante la confluencia de dos galaxias, las fuerzas de marea y gravitacional rompieron la vecindad del agujero negro y dispersaron las estrellas circundantes. Pero hay otra explicación bastante curiosa que puede llenar el vacío en nuestro conocimiento de cómo crecen los agujeros negros.

En astrofísica, sabemos que la mayoría de los agujeros negros tienen de 5 a 100 masas solares, que permanecen detrás después de que una estrella masiva vaya a una supernova y estamos familiarizados con los agujeros negros "supermasivos" en núcleos galácticos que tienen una masa de unos pocos cientos de miles de Millones (o incluso miles de millones) de masas solares. Es posible que haya notado que existe una enorme brecha de masa entre estos dos tipos de agujeros negros. Si los agujeros negros comienzan a partir de tamaños pequeños y crecen masivamente con el tiempo, ¿qué tipo de agujeros negros forman un puente entre la masa estelar del agujero negro y los monstruos supermasivos?

Los astrónomos estaban buscando "masas intermedias" de agujeros negros (IMBH) para llenar este vacío, y sabiendo la prevalencia de la masa estelar y los agujeros negros supermasivos, debe haber una gran cantidad de IMBHs. En su mayoría, los agujeros negros promedio en su camino se vuelven supermasivos. Pero solo hay un puñado de candidatos y esto es raro. Si nuestras teorías de la evolución de un agujero negro son correctas, no deberíamos tener dificultades para rastrear los agujeros negros intermedios que caen en el rango de masas de 100 a un millón de masas solares. ¿Son sus valores atípicos difíciles de entender? ¿O la falta de datos de observación es la clave de su rareza? Las masas intermedias de agujeros negros son demasiado masivas para formarse al explotar estrellas masivas, por lo que probablemente sean objetos que se formaron lentamente como resultado de las fusiones de agujeros negros y los procesos de acumulación de masa durante miles de millones de años. Algunas observaciones de la baja luminosidad de los núcleos galácticos activos y las fuentes de rayos X ultraluminosas detectadas (SRI) en galaxias vecinas también son pistas importantes para este problema. Además, se cree que las galaxias enanas contienen agujeros negros de masa intermedia en sus núcleos. Las galaxias enanas tienen una densidad más baja que las estrellas en galaxias más masivas.

¿Podría ser que un agujero negro "desnudo" en SDSS J1126 + 2944 sea en realidad una masa intermedia de un agujero negro que se originó dentro de una galaxia enana desmontada?

"La teoría predice que deberían existir agujeros negros intermedios, pero son difíciles de determinar porque no sabemos exactamente dónde mirar", dijo el coautor Scott Barous, también de la Universidad de Colorado, Boulder. "Esta galaxia inusual puede proporcionar una oportunidad única para observar una de estas masas intermedias de agujeros negros".

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