20.06.18.-
El observatorio XMM-Newton de la ESA ha descubierto el candidato más
prometedor a un tipo de fenómeno cósmico muy poco común y esquivo: un
agujero negro de masa intermedia en trance de desgarrar y devorar una
estrella cercana.
El Universo alberga distintos tipos de
agujeros negros: las estrellas masivas generan agujeros negros de masa
estelar cuando mueren, mientras que las galaxias tienen en su centro
agujeros negros supermasivos, con masas equivalentes a millones e
incluso miles de millones de soles.
Entre ambos extremos encontramos un
miembro discreto de la familia de los agujeros
negros: los agujeros
negros de masa intermedia, considerados el germen de futuros agujeros
negros supermasivos. Resultan especialmente esquivos, por lo que solo se
han llegado a detectar muy pocos candidatos firmes.
Ahora, un equipo de investigadores ha
encontrado un signo de actividad claro gracias a datos del observatorio
espacial de rayos X XMM-Newton de la ESA, así como del observatorio de
rayos X Chandra y el telescopio de rayos X Swift de la NASA. Estos
detectaron una enorme emisión de radiación en los márgenes de una
galaxia distante, generada cuando una estrella pasó demasiado cerca de
un agujero negro y este la devoró.
“Es realmente emocionante: hasta ahora
no se había visto un agujero negro de este tipo”, afirma el investigador
principal, Dacheng Lin, de la Universidad de New Hampshire (Estados
Unidos).
“Aunque se han llegado a descubrir
algunos, en general se trata de un fenómeno muy poco común y muy
buscado. Este es el mejor candidato a agujero negro de masa intermedia
observado hasta la fecha”.
Se cree que este tipo de agujero se
puede formar por varias vías. Un escenario de formación sería la rápida
fusión de estrellas masivas situadas en cúmulos estelares densos, por lo
que los centros de dichos cúmulos serían los lugares más adecuados para
buscarlas.
No obstante, para cuando estos agujeros negros se han
formado, apenas queda gas, por lo que los agujeros negros no tienen
materia que consumir y, por lo tanto, la radiación que emiten es muy
tenue, lo que a su vez hace que sean muy difíciles de detectar.
“Uno de los pocos métodos que podemos
utilizar para localizar un agujero negro de masa intermedia es esperar a
que una estrella pase cerca y sufra una perturbación; de esta forma, se
vuelve a ‘despertar el apetito’ del agujero negro y emite una
fulguración como la que hemos observado”, añade Lin.
“Hasta ahora, este tipo de evento solo se ha visto claramente en el centro de una galaxia, no en sus márgenes”.
Lin y sus colegas cribaron datos de
XMM-Newton para encontrar el candidato. Lo identificaron en
observaciones de una gran galaxia a unos 740 millones de años luz,
realizadas entre 2006 y 2009 como parte de un estudio de galaxias, y en
datos adicionales de Chandra (2006 y 2016) y Swift (2014).
“También miramos imágenes de la galaxia
tomadas por otros telescopios para ver cuál era el aspecto óptico de la
emisión”, explica Jay Strader, de la Universidad Estatal de Michigan
(Estados Unidos) y coautor del estudio.
“Detectamos el brillo provocado por el
destello de la fuente en dos imágenes de 2005: era mucho más azul y
brillante de lo que se veía tan solo unos años antes. Al comparar todos
los datos, determinamos que la pobre estrella debió de sufrir una
perturbación en octubre de 2003 en nuestro tiempo, y emitió una
explosión de energía que fue decayendo a lo largo de la siguiente
década”.
Los científicos creen que la estrella
fue desgarrada por un agujero negro con una masa cincuenta mil veces
mayor que la de nuestro Sol.
Estas emisiones procedentes de estrellas
no suelen provenir de este tipo de agujeros negros, por lo que este
descubrimiento sugiere que podría haber más en estado inactivo,
escondidas en la periferia de las galaxias por todo el Universo local.
“Este candidato se descubrió gracias a
un estudio exhaustivo del catálogo de fuentes de rayos X de XMM-Newton
que, repleto de datos de alta calidad que abarcan grandes áreas del
firmamento, resultó esencial para determinar el tamaño del agujero negro
e identificar qué provocó la emisión de radiación”, apunta Norbert
Schartel, científico de la ESA para el proyecto XMM-Newton.
“El catálogo de fuentes de rayos X de
XMM-Newton, con más de medio millón de fuentes, es hoy en día el mayor
de su clase: objetos exóticos como el identificado en nuestro estudio
permanecen ocultos y a la espera de su descubrimiento mediante una
exhaustiva minería de datos”, añade la coautora Natalie Webb, directora
del Centro Científico para el Estudio de XMM-Newton en el Instituto de
Investigación de Astrofísica y Planetología (IRAP) de Toulouse
(Francia).
“Saber más sobre estos objetos y sus
fenómenos asociados es clave para que entendamos los agujeros negros. En
la actualidad, nuestros modelos podrían parecerse a un escenario en el
que una civilización alienígena observa la Tierra y ve a los abuelos que
llevan a sus nietos a la guardería: asumirían que falta algo en su
modelo de la vida humana, pero sin observar ese eslabón intermedio no
podrían estar seguros de ello. Este hallazgo es sumamente importante y
muestra que el método utilizado para el descubrimiento es correcto”,
concluye Norbert.
Image Credit: NASA/ESA
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