<pre>Los astrónomos pueden haber encontrado un agujero negro de 'eslabón perdido' porque comió una estrella

Un agujero negro es misterioso, debido a que no emite luz, no podemos verlo, y tenemos que medir sus propiedades en función del efecto que tienen en las cosas que los rodean, ya sea objetos en órbita, o cosas que realmente están acumulando, un proceso que genera una gran cantidad de calor y luz.

Pero los agujeros negros de masa intermedia suben la apuesta misteriosa. Porque si bien hemos encontrado agujeros negros de masa estelar realmente entrecortados (hasta 100 veces la masa del Sol) y agujeros negros supermasivos realmente gruesos (más de 100,000 veces la masa del Sol), la clase de peso intermedia ha demostrado ser extremadamente difícil de alcanzar.

Hasta ahora se tenían pistas de que los agujeros negros de masa intermedia estában ahí afuera, pero nada concluyente. Esta nueva investigación, según sus autores, es la mejor evidencia hasta ahora.

Esa evidencia depende de una gran llamarada de rayos X llamada 3XMM J215022.4−055108 (o J2150-0551 para abreviar). Si bien el espectáculo de luces ya llevaba tres años, la llamarada fue detectada por primera vez en 2006 por dos potentes telescopios espaciales de rayos X: el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA y la Misión de Espejos X de rayos múltiples de la Agencia Espacial Europea (XMM-Newton )

ubicación imbh(NASA, ESA y D. Lin (Universidad de New Hampshire)

En 2018, el físico y astrónomo Dacheng Lin de la Universidad de New Hampshire y sus colegas publicó un artículo basado en observaciones de estos telescopios. La llamarada, concluyeron, era probable que la radiación estallara cuando un agujero negro de masa intermedia devorara una estrella.

Ahora Lin y su equipo han obtenido y analizado nuevas observaciones de múltiples longitudes de onda de XMM Newton y el telescopio espacial Hubble. Y están más seguros que nunca de que esto es lo que causó el brote.

“Los agujeros negros de masa intermedia son objetos muy evasivos, por lo que es fundamental considerar cuidadosamente y descartar explicaciones alternativas para cada candidato. Eso es lo que el Hubble nos ha permitido hacer por nuestro candidato”.

Dijo Lin.

Una de las cosas curiosas sobre J2150-0551 fue su ubicación, no en el centro de una galaxia, donde normalmente se encuentran grandes agujeros negros que desgarran estrellas. De hecho, parecía provenir de un cúmulo estelar en las afueras de una galaxia lenticular a 800 millones de años luz de distancia.

Esto es consistente con uno de los modelos de formación para agujeros negros de masa intermedia que también explica por qué son tan difíciles de encontrar.

Se propuso que la gravedad de un cúmulo estelar denso podría hacer que las estrellas dentro de él caigan hacia el centro del cúmulo, formando una estrella tan masiva como miles de soles. Esto entonces colapsaría bajo su propio peso, formando un agujero negro de masa intermedia.

Los agujeros negros fuera de la Vía Láctea solo son detectables cuando material, como una estrella o una nube de gas, cae activamente en ellos.

Para cuando uno de estos cúmulos estelares haya creado un agujero negro, habría despejado el área dentro de su alcance gravitacional, lo que significa que no queda material en su vecindad para devorar, excepto la rara y ocasional estrella perdida. Esto es lo que los astrónomos creen que fue causado por J2150-0551.

Y aún existía la posibilidad de que el agujero negro fuera algo más:

Una estrella de neutrones dentro de la Vía Láctea que se estaba enfriando después de calentarse durante un estallido de acreción, arrastrando material de otra estrella. Un estallido de acreción lo suficientemente grande como para causar este calentamiento en una estrella de neutrones no se había detectado en un estudio de todo el cielo que debería haberlo detectado, pero se necesitaba una decisión más concluyente.

Hubble señaló el parche de cielo en el que se vio a J2150-0551 para obtener imágenes profundas de alta resolución para confirmar su ubicación. Estas observaciones confirmaron que el resplandor de rayos X no había emanado de la Vía Láctea, sino el cúmulo estelar a 800 millones de años luz de distancia.

Mientras tanto, XMM Newton obtuvo más observaciones de rayos X

“Agregar más observaciones de rayos X nos permitió comprender la producción total de energía. Esto nos ayuda a comprender el tipo de estrella que fue interrumpida por el agujero negro”.

Dijo la astrónoma Natalie Webb de la Université de Toulouse en Francia.

Estas observaciones llevaron a los investigadores a concluir que la erupción fue causada por un agujero negro de masa intermedia al capturar, triturar y acumular una pequeña estrella de secuencia principal alrededor de un tercio de la masa de nuestro Sol, y alrededor del 40 por ciento de su tamaño.

También descubrieron que el cúmulo estelar en sí podría ser el núcleo de una galaxia enana, despojado de la mayor parte de su material debido a las interacciones gravitacionales con la galaxia más grande que limita.

Es importante destacar que el hallazgo reafirma que los cúmulos estelares que orbitan galaxias más masivas podrían ser una ubicación privilegiada para encontrar estos esquivos agujeros negros de masa intermedia.

La investigación ha sido publicada en Las cartas del diario astrofísico.

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