Agencias, Ciudad de México.- Astrónomos del Space Telescope Science Institute han detectado con el telescopio espacial Hubble un posible agujero negro de masa intermedia de aproximadamente 800 masas solares.
Un agujero negro de masa intermedia es una clase hipotética de agujero negro con una masa en el rango de 100 a un millón de masas solares: significativamente más que los agujeros negros estelares, pero menos que los agujeros negros supermasivos.
Ubicado a ‘sólo’ 5,500 años luz en el núcleo del cúmulo estelar globular Messier 4 (M4), el objeto sospechoso no se puede ver, pero su masa se calcula estudiando el movimiento de las estrellas atrapadas en su campo gravitatorio, como las abejas que pululan alrededor de una colmena.
Medir su movimiento lleva tiempo y mucha precisión. Aquí es donde Hubble logra lo que ningún otro telescopio actual puede hacer. Los astrónomos observaron 12 años de observaciones de M4 del Hubble y resolvieron estrellas puntuales.
Is there a black hole lurking 6,000 light-years away?
Researchers have used @NASAHubble to gather evidence for the presence of a rare class of "intermediate-sized" black hole that may be in the heart of the closest globular star cluster to Earth.
More>> https://t.co/P5YIaRycWx pic.twitter.com/2tgruatisD
— NASA Marshall (@NASA_Marshall) May 23, 2023
El equipo liderado por Eduardo Vitral estima que el agujero negro en M4 podría tener hasta 800 veces la masa de nuestro Sol. Los datos del Hubble tienden a descartar teorías alternativas para este objeto, como un cúmulo central compacto de remanentes estelares no resueltos como estrellas de neutrones, o agujeros negros más pequeños que se arremolinan entre sí.
“Tenemos mucha confianza en que tenemos una región muy pequeña con mucha masa concentrada. Es unas tres veces más pequeña que la masa oscura más densa que habíamos encontrado antes en otros cúmulos globulares”, dijo Vitral en un comunicado. “La región es más compacta de lo que podemos reproducir con simulaciones numéricas cuando tomamos en cuenta una colección de agujeros negros, estrellas de neutrones y enanas blancas segregadas en el centro del cúmulo. No pueden formar una concentración de masa tan compacta”.
Una agrupación de objetos muy unidos sería dinámicamente inestable. Si el objeto no es un solo agujero negro de masa intermedia, requeriría aproximadamente 40 agujeros negros más pequeños amontonados en un espacio de solo una décima parte de un año luz de ancho para producir los movimientos estelares observados. Las consecuencias son que se fusionarían y/o serían expulsados en un juego de pinball interestelar.
“Medimos los movimientos de las estrellas y sus posiciones, y aplicamos modelos físicos que intentan reproducir estos movimientos. Terminamos con una medición de una extensión de masa oscura en el centro del cúmulo”, dijo Vitral. “Cuanto más cerca de la masa central, más aleatoriamente se mueven las estrellas. Y, cuanto mayor es la masa central, más rápidas son estas velocidades estelares”.
Debido a que los agujeros negros de masa intermedia en los cúmulos globulares han sido tan escurridizos, Vitral advierte: “Si bien no podemos afirmar completamente que es un punto central de gravedad, podemos demostrar que es muy pequeño. Es demasiado pequeño para que podamos explicar aparte de que es un solo agujero negro. Alternativamente, podría haber un mecanismo estelar que simplemente no conocemos, al menos dentro de la física actual”.
El estudio se publica en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Our galaxy contains millions of small black holes, and our universe is home to many supermassive black holes. But what about black holes "in between"?
Using Hubble, astronomers may have found evidence for an elusive intermediate-mass black hole: https://t.co/gTrXRFjcVJ pic.twitter.com/FiFLxnUv6s
— Hubble (@NASAHubble) May 23, 2023
