Utilizamos cookies propias y de terceros para mejorar nuestros servicios y facilitarte el uso de la web mediante el análisis de tus preferencias de navegación. También compartimos la información sobre el tráfico por nuestra web a los medios sociales y de publicidad con los que colaboramos. Si continúas navegando, consideramos que aceptas nuestra Política de cookies .

Agujeros negros de masa intermedia

Los agujeros negros con una masa inferior a un millón de veces la del Sol podrían resultar clave para entender cómo se formaron sus hermanos supermasivos y las galaxias que los albergan.

GAVIN POTENZA

En síntesis

Los agujeros negros mil millones de veces más masivos que el Sol ya existían cuando el universo era muy joven. ¿Cómo pudieron formarse con tal rapidez? ¿Qué proceso originó los agujeros negros «semilla» a partir de los cuales crecieron?

Quizá esas semillas se formasen a partir de la fusión de agujeros negros menores, procedentes de remanentes estelares. Otras teorías propugnan el colapso de nubes gigantescas de gas primordial, sin una fase estelar intermedia.

Para resolver la cuestión, los astrónomos buscan agujeros negros de tamaño intermedio: progenitores potenciales que no habrían alcanzado el estado supermasivo. Su estudio parece sugerir que se habrían formado por colapso directo de nubes de gas.

Desde principios de siglo sabemos que casi todas las galaxias de gran tamaño albergan un inmenso agujero negro: un objeto cuya atracción gravitatoria exhibe una intensidad tal que ni siquiera la luz puede escapar. Al morir, algunas estrellas pueden convertirse en agujeros negros con masas de entre tres y cien veces la del Sol. Sin embargo, tales objetos resultan minúsculos en comparación con los descomunales titanes de miles de millones de masas solares que habitan los núcleos galácticos.

Los agujeros negros supermasivos plantean grandes interrogantes. ¿Por qué tantas galaxias poseen uno? ¿Qué fue primero, la galaxia o el agujero negro? ¿Cómo se formaron? El misterio se intensifica si tenemos en cuenta que los agujeros negros supermasivos ya poblaban el universo cuando este era muy joven. De hecho, en 2011 se publicó el descubrimiento del ejemplo más antiguo conocido hasta entonces: un agujero negro de 2000millones de masas solares que ya existía hace unos 13.000 millones de años, apenas 770 millones de años después de la gran explosión. ¿Cómo es posible que un agujero negro alcanzase un tamaño semejante en tan poco tiempo?

Un proceso de formación tan rápido deja perplejos a los expertos porque, a pesar de su fama como potentes aspiradores, los agujeros negros astrofísicos actúan más bien como un ventilador: el gas que cae hacia ellos acaba arremolinándose a su alrededor y forma un inmenso disco de acreción, el cual se calienta y emite radiación, sobre todo a medida que el gas se aproxima a la zona de no retorno. Dicha radiación barre parte del gas hacia fuera, lo que limita la tasa de crecimiento del objeto. Los cálculos indican que un agujero negro que absorba materia a la máxima velocidad posible duplicaría su masa cada 50 millones de años. Ese ritmo es demasiado lento para que un remanente estelar se convierta en un monstruo de 1000 millones de masas solares en menos de 1000 millones de años.

A grandes rasgos, existen dos teorías para explicar el origen de los agujeros negros supermasivos. La primera, considerada durante muchos años, supone que los primeros agujeros negros nacieron a partir de remanentes estelares. Las primeras estrellas que se formaron en el universo probablemente fueron mucho mayores que las que vinieron después, ya que las nubes de gas primordial carecían de los elementos químicos que contribuyen al enfriamiento del gas y, con ello, a su fragmentación en nubes menores. Estos colosos estelares habrían consumido todo su combustible con rapidez y se habrían convertido en agujeros negros de tal vez cien veces la masa del Sol. Después, algún proceso de acreción más rápido que el ordinario habría acelerado su crecimiento. Si uno de estos objetos se formase en el interior de un cúmulo estelar denso, podría fusionarse con otras estrellas y agujeros negros y alcanzar unas 10.000 masas solares a una velocidad mucho mayor que la habitual. El desarrollo posterior podría explicarse por medio de los procesos de acreción ordinarios, a los que quizá cupiese añadir la fusión con algún que otro agujero negro.

 

Puedes obtener el artículo en...

¿Tienes acceso?

Los boletines de Investigación y Ciencia

Elige qué contenidos quieres recibir.