Investigadores españoles hallan un insólito baile de agujeros negros

Un grupo de científicos del Instituto de Astrofísica de Andalucía ha capturado la imagen con mayor resolución hasta la fecha de la galaxia OJ 287.

Concepción artística del agujero negro supermasivo de la galaxia OJ287.

Fotografía de SGAI - CSIC
Por Cristina Crespo Garay
Publicado 27 ene 2022, 10:06 CET

La galaxia OJ 287 no es un lugar común. Pertenece al grupo de los blázares, las fuentes de radiación continua más potentes del universo, y se halla entre el 10 por ciento de las galaxias que denominamos activas, y entre el porcentaje aún menor que presenta un chorro de materia que emerge de ambos polos a altísima velocidad. Por si fuera poco, en ella habita un agujero negro supermasivo muy poco común, rodeado de un disco de gas del que se alimenta.

Ahora, un equipo científico internacional, encabezado por el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), ha obtenido la imagen con mayor resolución de la zona central de OJ 287 que apunta a que, en efecto, nos hallamos ante un dúo único de baile de agujeros negros.

Según Thalia Traianou, investigadora del IAA que participa en el trabajo, “estos resultados suponen un paso adelante en nuestro conocimiento sobre la morfología de los chorros en las cercanías del motor central. Confirman, también, el papel de los campos magnéticos en su lanzamiento y registran, una vez más, indicios indirectos de la existencia de un sistema binario de agujeros negros en el corazón de OJ 287”.

Resolviendo el enigma

Este descubrimiento ha sido posible gracias a una técnica conocida como interferometría de muy larga base - VLBI, por sus siglas en inglés -, que “permite que múltiples radiotelescopios separados geográficamente trabajen al unísono, funcionando como un telescopio con un diámetro equivalente a la distancia máxima que los separa”, según afirma el estudio.

Gracias a la utilización de la antena de 10 metros Spektr-R, que se encuentra en órbita, los investigadores crearon un radiotelescopio con un diámetro 15 veces mayor que el de la Tierra. Con la imagen resultante se podría distinguir, desde tierra, una moneda de 20 céntimos en la superficie de la Luna. “Nunca hemos observado el funcionamiento interno del chorro en OJ287 con un detalle tan fino”, destaca Traianou.

Agujeros negros 101
En el centro de nuestra galaxia hay un agujero negro supermasivo. Descubre qué tipos de agujeros negros existen, cómo se forman y cómo se descubrieron estos objetos extraordinarios en el universo.

Según la teoría, “todos los sistemas binarios de agujeros negros mantendrán para siempre una distancia de alrededor de un pársec, que equivale a 3,26 años luz, debido a la dificultad de disipar el momento angular cuando los dos agujeros negros están aislados de otras interacciones gravitatorias, y la separación entre ellos no es lo suficientemente pequeña como para que emitan ondas gravitatorias”, afirma el estudio. Por lo tanto, la detección y el estudio de las ondas gravitatorias emitidas por estos sistemas podrían confirmar o descartar esta teoría.

40 trillones de agujeros negros

Otro grupo de investigadores de la Escuela Internacional Superior de Estudios Avanzados de Trieste, en Italia, ha logrado recabar la información para hacer la estimación más precisa hasta la fecha sobre cuántos agujeros negros de masa estelar existen en el universo: 40 trillones.

Publicado en The Astrophysical Journal, este hallazgo se ha logrado a través de un ingenioso método. De forma general, los agujeros negros no pueden verse, ya que la luz no escapa de su inmensa gravedad. Los astrónomos solo pueden ver los de tamaño supermasivo, que hacen que la materia gire a grandes velocidades a su alrededor, brillando y revelando su contorno.

Sin embargo, los agujeros negros de masa estelar, de entre 5 y 10 veces el tamaño del sol, resultan invisibles y hasta ahora nadie había logrado conocer su cifra. Para lograrlo, los investigadores rastrearon la evolución de las estrellas en nuestro universo, estimando la frecuencia con la que las estrellas se vuelven agujeros negros.

Así, a través de las estadísticas registradas de varias galaxias respecto a sus elementos y el tamaño de sus nubes de gas, en las que en las que se forman las estrellas, construyeron un modelo que refleja la frecuencia con la que se formarían estrellas que posteriormente se convirtieran en agujeros negros.

Para asegurarse los investigadores contrastaron los datos con aquellos recogidos por los observatorios de ondas gravitacionales. “Nuestro trabajo puede constituir un punto de partida para investigar el origen de semillas pesadas y el crecimiento de galaxias con formación estelar, que seguiremos en próximos artículos”, concluye el estudio.

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