Todos los agujeros negros conocidos se dividen en dos categorías: pequeños agujeros negros de masa estelar que pesan unos pocos soles y agujeros negros supermasivos que pesan millones o miles de millones de soles. Los astrónomos esperan que también existan agujeros negros de masa intermedia que pesen entre 100 y 10,000 soles., pero hasta ahora no se han encontrado pruebas concluyentes de tales pesos medios. Hoy, los astrónomos anuncian nuevas pruebas de que un agujero negro de masa intermedia IMBH con un peso de 2.200 soles se esconde en el centro del cúmulo estelar 47 Tucanae.
"Queremos encontrar agujeros negros de masa intermedia porque son el eslabón perdido entre la masa estelar y los agujeros negros supermasivos. Pueden ser las semillas primordiales que se convirtieron en los monstruos que vemos hoy en el centro de las galaxias", dice plomoautor Bulent Kiziltan del Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica CfA.
Este trabajo aparece en la edición del 9 de febrero de 2017 de la revista científica Naturaleza .
47 Tucanae es un cúmulo estelar de 12 mil millones de años ubicado a 13,000 años luz de la Tierra en la constelación sur de Tucana el Tucán. Contiene miles de estrellas en una bola de solo unos 120 años luz de diámetro. Tambiéncontiene alrededor de dos docenas de púlsares que fueron objetivos importantes de esta investigación.
47 Tucanae se han examinado antes para detectar un agujero negro central sin éxito. En la mayoría de los casos, se encuentra un agujero negro buscando rayos X provenientes de un disco caliente de material que gira alrededor de él. Este método solo funciona si el agujero negrose está alimentando activamente de gas cercano. El centro de 47 Tucanae está libre de gas, lo que elimina el hambre de cualquier agujero negro que pueda acechar allí.
El agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea también revela su presencia por su influencia en las estrellas cercanas. Años de observaciones infrarrojas han mostrado un puñado de estrellas en nuestro centro galáctico azotando un objeto invisible con un fuerte tirón gravitacional. Peroel abarrotado centro de 47 Tucanae hace que sea imposible observar los movimientos de estrellas individuales.
La nueva investigación se basa en dos líneas de evidencia. La primera es el movimiento general de las estrellas en todo el cúmulo. El entorno de un cúmulo globular es tan denso que las estrellas más pesadas tienden a hundirse en el centro del cúmulo. Un IMBH en el centro del cúmulo actúacomo una "cuchara" cósmica y agita la olla, haciendo que esas estrellas se disparen a velocidades más altas y distancias más grandes. Esto imparte una señal sutil que los astrónomos pueden medir.
Al emplear simulaciones por computadora de movimientos y distancias estelares, y compararlas con observaciones de luz visible, el equipo encuentra evidencia de este tipo de agitación gravitacional.
La segunda línea de evidencia proviene de púlsares, restos compactos de estrellas muertas cuyas señales de radio son fácilmente detectables. Estos objetos también son arrojados por la gravedad del IMBH central, lo que hace que se encuentren a mayores distancias del centro del cúmulo quese esperaría si no existiera un agujero negro.
Combinado, esta evidencia sugiere la presencia de un IMBH de aproximadamente 2,200 masas solares dentro de 47 Tucanae.
Dado que este agujero negro ha eludido la detección durante tanto tiempo, IMBH similares pueden estar ocultos en otros cúmulos globulares. Su ubicación requerirá datos similares sobre las posiciones y movimientos de las estrellas y de cualquier púlsares dentro de los cúmulos.
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Materiales proporcionado por Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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