El nuevo agujero negro ‘moderado’ puede faltar al explicar el tamaño de los agujeros negros

Los científicos han informado del descubrimiento de un agujero negro raro de tamaño mediano que podría ayudar a responder una de las preguntas más emocionantes de la astronomía: ¿Cómo surgen sus contrapartes supermasivas? Hay dos tamaños de agujeros negros bien conocidos: en un extremo, los llamados volúmenes de la capa de estrellas que suelen ser de tres a diez veces la masa de nuestro sol, y en el otro, agujeros supermasivos en el centro de la mayoría de las galaxias, incluido el Vía Láctea, que son millones o millones más pesadas, miles de millones de veces.

El nuevo agujero negro se encontró detectando un estallido de rayos gamma con una lente gravitacional. Crédito: Impresión del artista: Carl Knox, Osgraph

Los científicos sugirieron el lunes en Nature Astronomy que un agujero negro recién descubierto, unas 55.000 masas solares, puede ser un eslabón perdido entre los dos extremos.

Hasta la fecha, solo se han descubierto un puñado de agujeros negros de masa media, entre 100 y 100.000 masas solares, y ninguno se encuentra en el medio de este rango.

Un agujero negro es un cuerpo celeste que aprieta una gran masa en un espacio extremadamente pequeño. Su atractivo es tan fuerte que nada puede escapar de él, ni siquiera la luz.

Los agujeros negros de grado astral se forman cuando una estrella moribunda colapsa, pero los astrónomos aún tienen que inventar la historia del origen de los monstruos más grandes que se comen la materia.

“¿Cómo obtenemos tantos agujeros negros supermasivos en el universo?” Le pregunté a la coautora Rachel Webster, profesora de la Universidad de Melbourne.

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El autor principal Eric Thrain, profesor de la Universidad de Monash, dijo que el agujero negro recién descubierto “podría ser un remanente antiguo, un agujero negro primitivo que surgió antes de que se formaran las primeras estrellas y galaxias”.

“Estos primeros agujeros negros podrían ser las semillas de los agujeros negros supermasivos que habitan los corazones de las galaxias en la actualidad”.

¿Nacido de esta manera?

La nueva muestra se observó indirectamente gracias a una ligera desviación de la luz de una explosión estelar en el universo temprano, a unos ocho mil millones de años luz de distancia.

Utilizando una tecnología iniciada por Webster, los astrónomos analizaron miles de estallidos de rayos gamma, resultantes del colapso violento de una estrella o de la fusión de dos estrellas, en busca de signos de lentes gravitacionales.

Esto sucede cuando un objeto, en este caso, el agujero negro promedio, actúa como una lente y dobla el camino de la luz de manera transitoria a medida que viaja hacia la Tierra, de modo que los astrónomos ven el mismo destello dos veces.

Si bien Thrin Webster y el autor principal James Paynter, un candidato a doctorado, pudieron medir con precisión la masa de un agujero negro intermedio, solo pudieron especular sobre cómo se formó.

“A gran escala, hay tres posibilidades”, dijo Webster. Agencia de prensa de Francia.

Puede haberse formado a partir de la fusión de dos agujeros negros más pequeños, como sucedió con otro agujero negro intermedio mucho más pequeño descubierto en mayo de 2019.

Alternativamente, puede haber nacido como un agujero negro de grado astral y haber acumulado masa lentamente a medida que absorbía materia en su boca.

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“Pero este es un proceso lento”, dijo Webster. “Es difícil para los agujeros negros supermasivos crecer a partir de una semilla de masa solar durante la vida del universo”.

El escenario más probable, dijo, es que su descubrimiento “nació de esta manera”. “Eso podría dar la respuesta”.

Los autores creen que hay alrededor de 40.000 agujeros negros promedio solo en nuestra galaxia.

Las ondas gravitacionales capaces de desviar la luz, lo que permite detectar agujeros negros, se midieron por primera vez en septiembre de 2015, y los principales científicos recibieron el Premio Nobel de Física dos años después.

Albert Einstein predijo ondas gravitacionales en su teoría general de la relatividad, que supuso se propagaban por el universo a la velocidad de la luz.

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