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3 de Abril de 2017
ASTRONOMÍA

Un agujero negro supermasivo expulsado de su galaxia

Los investigadores creen que el fenómeno se debe a una emisión asimétrica de ondas gravitacionales.

Imagen tomada por el telescopio espacial Hubble de la galaxia distante 3C 186. La elipse punteada demarca la periferia de la galaxia. El agujero negro supermasivo, detectado a partir de la emisión energética de la materia circundante, corresponde al punto con aspecto de estrella que se encuentra ligeramente apartado del centro de la elipse. Un estudio reciente sugiere que el objeto estaría alejándose del centro galáctico a más de 2000 kilómetros por segundo. [NASA/ ESA/Marco Chiaberge/Instuto para la Ciencia del Telescopio Espacial (STScI) y Universidad Johns Hopkins.]

Casi todas las galaxias de gran tamaño albergan en su centro un agujero negro supermasivo. Ahora, un equipo internacional de astrónomos ha detectado uno de estos objetos apartado 35.000 años luz del centro de su galaxia anfitriona, una distancia mayor que la que media entre el Sol y el centro de la Vía Láctea. Se trata de la primera vez que se observa un agujero negro supermasivo tan alejado del lugar en el que cabría esperar encontrarlo. Además, las mediciones espectroscópicas del gas que rodea al coloso indican que este se estaría alejando del centro galáctico a una velocidad de 7,5 millones de kilómetros por hora, o 2000 kilómetros por segundo. El trabajo, firmado por Marco Chiaberge, del Instituto para la Ciencia del Telescopio Espacial, y otros investigadores, se publica en Astronomy and Astrophysics.

Aunque en el pasado se han detectado otros agujeros negros supermasivos que también parecían estar escapando de su galaxia hospedadora, las pruebas al respecto nunca han sido concluyentes. El curioso fenómeno referido ahora ha sido observado en 3C 186 —una galaxia distante que los astrónomos ven hoy tal y como era hace unos 8000 millones de años (presenta un desplazamiento al rojo de 1,07)— gracias a las imágenes del telescopio espacial Hubble y datos del observatorio de rayos X Chandra y el Sondeo Digital del Cielo Sloan. Los investigadores estiman que la masa del agujero negro asciende a unos 1000 millones de masas solares y que la energía necesaria para expulsarlo equivaldría a la de 100 millones de supernovas explotando a la vez. ¿Cómo explicar semejantes cifras?

Según los autores, 3C 186 presenta una morfología inusual que incluye posibles «brazos de marea», finos apéndices que suelen formarse cuando dos galaxias chocan y se funden en una. Como consecuencia, creen que la huida del descomunal astro podría deberse a que, unos 1000 o 2000 millones de años atrás, la galaxia estudiada sufrió una colisión con otra, seguida de la fusión de sus respectivos agujeros negros centrales. Se sabe que este tipo de fenómeno viene acompañado de la emisión de una ingente cantidad de ondas gravitacionales y que, en ocasiones, dicha emisión puede no ser simétrica, sino concentrarse en una dirección. Eso es lo que los investigadores creen que pudo ocurrir en 3C 186: tras la colisión y posterior fusión de dos agujeros negros supermasivos, la emisión preferente de ondas gravitacionales en una dirección y sentido determinados habría hecho que el objeto resultante saliese disparado en sentido opuesto.

Las ondas gravitacionales son perturbaciones del espaciotiempo que se propagan a la velocidad de la luz. Predichas por la teoría de la relatividad general de Albert Einstein, se generan cuando objetos muy masivos sufren fuertes aceleraciones. Hace poco más de año y medio, el Observatorio de Ondas Gravitacionales por Interferometría Láser (LIGO), en EE.UU., consiguió detectarlas de forma directa por primera vez. En los dos casos confirmados hasta ahora, las ondas también fueron producidas por la colisión y posterior fusión de dos agujeros negros. Sin embargo, se trataba de agujeros negros de masa estelar; es decir, millones de veces menos masivos que los que suelen ocupar el centro de las grandes galaxias.

Aunque los investigadores no descartan otras posibles explicaciones de los datos (como un proceso anómalo de emisión de energía por parte de un agujero negro central), consideran que la interpretación basada en la emisión asimétrica de radiación gravitatoria es la que mejor se ajusta a las curiosas propiedades de 3C 186. Como consecuencia, ello convertiría a esta galaxia en un «laboratorio perfecto» para estudiar la fusión de agujeros negros supermasivos y la consecuente emisión de ondas gravitacionales, un proceso astrofísico poco conocido y sobre el que aún persisten grandes interrogantes.

Más información en Astronomy and Astrophysics.

Fuentes: www.spacetelescope.org y hubblesite.org.

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