Cómo es la caza de los astrofísicos que buscan al segundo agujero negro más supermasivo

Dos expertos del Centro de Astrofísica Harvard & Smithsonian (CfA) de Estados Unidos están a la búsqueda de un enorme agujero negro ubicado en una galaxia cercana a la Vía Láctea.

Se trata de un objeto tan masivo como el que se encuentra en el centro de nuestra galaxia y alojado en una vecina enana a menos de 1 millón de años luz de distancia. El mismo es invisible hasta ahora, pero los científicos afirman que tal vez no lo será por mucho tiempo. Es un agujero negro gigante que tiene 3 millones de veces la masa del Sol y está alojado en la galaxia enana Leo I.

En 2021 el equipo notó que las estrellas aumentaban su velocidad a medida que se acercaban al centro de la galaxia (evidencia de un agujero negro), pero captar imágenes directamente de este agujero negro no era posible. Ahora, los astrofísicos de CfA Fabio Pacucci y Avi Loeb han sugerido una nueva forma de verificar la existencia del agujero negro supermasivo. Su trabajo se describe en un estudio que se publicó recientemente en The Astrophysical Journal Letters.

“Los agujeros negros son objetos muy escurridizos y, a veces, disfrutan jugando al escondite con nosotros. Los rayos de luz no pueden escapar de sus horizontes de eventos, pero el entorno que los rodea puede ser extremadamente brillante, si cae suficiente material en su pozo gravitacional. Pero si un agujero negro no acumula masa, en cambio, no emite luz y se vuelve imposible de encontrar con nuestros telescopios”, precisó Fabio Pacucci, autor principal del estudio ApJ Letters.

Este es el desafío con Leo I, una galaxia enana tan desprovista de gas disponible para acumular que a menudo se la describe como un “fósil”. Entonces, ¿renunciaremos a cualquier esperanza de observarlo? Quizás no, dicen los astrónomos.

“En nuestro estudio, sugerimos que una pequeña cantidad de masa perdida por las estrellas que deambulan por el agujero negro podría proporcionar la tasa de acreción necesaria para observarlo. Las estrellas viejas se vuelven muy grandes y rojas, las llamamos estrellas gigantes rojas. Las gigantes rojas suelen tener fuertes vientos que transportan una fracción de su masa al medio ambiente. El espacio alrededor de Leo I* parece contener suficientes de estas estrellas antiguas para que sea observable”, sostuvo Pacucci.

“Observar a Leo I* podría ser innovador. Sería el segundo agujero negro supermasivo más cercano después del que se encuentra en el centro de nuestra galaxia, con una masa muy similar pero alojado en una galaxia mil veces menos masiva que la Vía Láctea. Este hecho desafía todo lo que sabemos sobre cómo coevolucionan las galaxias y sus agujeros negros supermasivos centrales”, sostuvo por otro lado el doctor Avi Loeb, coautor del estudio.

Décadas de estudios muestran que la mayoría de las galaxias masivas albergan un agujero negro supermasivo en su centro, y la masa del mismo es una décima parte del porcentaje de la masa total del esferoide de estrellas que lo rodea. “En el caso de Leo I”, continúa Loeb, “esperaríamos un agujero negro mucho más pequeño. En cambio, Leo I parece contener un agujero negro de varios millones de veces la masa del Sol, similar al que alberga la Vía Láctea. Esto es emocionante porque la ciencia suele avanzar más cuando sucede lo inesperado”.

Entonces, ¿cuándo podemos esperar una imagen del agujero negro? “Aún no hemos llegado”, dijo Pacucci. El equipo ha obtenido el tiempo del telescopio en el Observatorio de rayos X Chandra transportado por el espacio y el radiotelescopio Very Large Array en Nuevo México y actualmente está analizando los nuevos datos.

“Leo I* está jugando al escondite, pero emite demasiada radiación para pasar desapercibido por mucho tiempo”, acusó el experto.

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