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viernes, 10 de febrero de 2017

¡SORPRENDENTE! "Cuchara" cósmica puede ser una clase totalmente nueva de agujero negro.

Todos los agujeros negros descubiertos en la actualidad se dividen en dos categorías: los agujeros negros de masa estelar, que pesan entre unos cinco y unas cuantas decenas de veces la masa de nuestro sol, y hasta el otro extremo de la escala están los llamados agujeros negros supermasivos con la masa de millones o miles de millones de estrellas.
 
Los astrónomos han encontrado evidencia de una clase completamente nueva de agujero negro: aquellos con una masa entre 100 y 10.000 veces la de nuestro Sol, llamados agujeros negros de masa intermedia (Crédito: CfA / M. Weiss)
 
Estos gigantes se cree que crecen por la fusión con otros objetos o por crecimiento de sus pequeños hermanos de masa estelar cuando absorben materia, destacados científicos han llegado a creer que los agujeros negros "medianos" deben estar acechando por ahí en algún lugar. Ahora, un equipo de astrónomos ha detectado la primera evidencia de uno de estos eslabones perdidos.

Bautizado como agujeros negros de masa intermedia (IMBHs), estos objetos se teorizó que pesan entre 100 y 10.000 masas solares. Ahora, investigadores del centro Harvard-Smithsonian para Astrofísica (CfA) y la Universidad de Queensland (UQ) creen que han encontrado uno que pesa unos 2.200 soles, escondido en el centro de un cúmulo de estrellas conocido como 47 Tucanae.

"Queremos encontrar agujeros negros de masa intermedia, ya que son el eslabón perdido entre los agujeros negros de masa estelar y los supermasivos," dice Bulent Kiziltan, principal  autor del estudio. "Pueden ser las semillas primordiales que crecieron en los monstruos que hoy vemos en los centros de las galaxias".

Situado cerca de 13.000 años luz de la tierra, 47 Tucanae ha sido escaneado para un agujero negro en su centro en el pasado, pero la observación con métodos convencionales han hecho las cosas difíciles. Una de las técnicas más comunes para encontrar los agujeros negros es observar las explosiones de rayos x emitidas por el material sobrecalentado en el disco de acreción alrededor cuando el agujero negro devora estrellas o gases. Pero no hay gases en el área, cualquier potencial agujero negro en el centro de 47 Tucanae sigue siendo prácticamente invisible.

El otro método es observar los efectos gravitatorios que tiene un agujero negro de las estrellas que lo orbitan. El problema aquí es que 47 Tucanae es muy densa, viviendo millones de estrellas dentro de un espacio relativamente pequeño de unos 120 años luz, lo que hace difícil separar los movimientos de estrellas individuales.

Así que en lugar de intentar ver estrellas individualmente, el equipo estudió sus movimientos como un todo. Debido a la densidad del clúster, sus estrellas más pesadas se moverán hacia el centro, donde el agujero negro golpee su velocidad. Comparación de simulaciones por computadora de este proceso a las observaciones de la luz visible de lo real, los investigadores encontraron que 47 Tucanae se estaba comportando igual que el modelo predicho.

"Un agujero de negro de masa intermedia en el centro del clúster actúa como una  'cuchara' cósmica que revuelve la olla, haciendo que las estrellas cerca a ella hagan chirridos a velocidades más altas y mayor distancia, impartiendo una sutil señal de lo que los astrónomos pueden medir," dice Holger Baumgardt, un investigador de la UQ realizó simulaciones de computadora utilizadas en el estudio.

Evidencia adicional para una IMBH en el centro de 47 Tucanae proviene de los púlsares en el cluster. La presencia de un IMBH sacudiría estos objetos al margen posterior del cluster, pero si no había ningún agujero negro, se encontraría más cercanos al centro. Efectivamente, los púlsares fácilmente detectables fueron vistos justo donde se espera un IMBH para echarlos.

Ya que es muy poco probable que 47 Tucanae sea el hogar del único agujero negro intermedio en el universo, los investigadores esperan poder utilizar sus técnicas para examinar otros cúmulos globulares para encontrar más.

La investigación fue publicada en la revista Nature
.

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