26 Jul Descubren un agujero negro de masa intermedia en NGC 6099
El Telescopio Espacial Hubble y el Observatorio de Rayos X Chandra han unido fuerzas para identificar un nuevo ejemplo de una clase rara de agujeros negros. Los datos sugieren que se trataría de un IMBH, un tipo de agujero negro de masa intermedia aún esquivo y difícil de detectar.
Denominado NGC 6099 HLX-1, esta brillante fuente de rayos X parece encontrarse en un cúmulo estelar compacto dentro de una galaxia elíptica gigante.
Pocos años después de su lanzamiento en 1990, Hubble descubrió que las galaxias en todo el Universo pueden albergar agujeros negros supermasivos en sus centros, con masas de millones o miles de millones de veces la del Sol.
Además, las galaxias también contienen hasta millones de agujeros negros pequeños, con masas inferiores a 100 veces la del Sol. Estos se forman cuando las estrellas masivas llegan al final de sus vidas.
Qué es un agujero negro de masa intermedia
Mucho más difíciles de localizar son los agujeros negros de masa intermedia (IMBH, por sus siglas en inglés), cuya masa oscila entre unos pocos cientos y unas pocas centenas de miles de veces la del Sol.
Esta categoría intermedia, ni muy grande ni muy pequeña, suele ser invisible para nosotros, ya que los IMBH no devoran tanto gas ni estrellas como los agujeros negros supermasivos, que emiten potentes radiaciones.
Los IMBHs solo pueden ser detectados cuando están consumiendo materia activamente.
En ocasiones, al devorar una estrella que pasa cerca, en lo que los astrónomos llaman un evento de disrupción por marea, emiten un torrente de radiación que permite identificarlos como un posible agujero negro de masa intermedia.
El nuevo candidato a agujero negro de masa intermedia, captado rebuscando entre los datos de los telescopios, se encuentra en las afueras de la galaxia NGC 6099, a unos 40 mil años luz del centro galáctico.
Evidencias observacionales del HLX-1
Los astrónomos detectaron por primera vez una fuente inusual de rayos X en una imagen captada por Chandra en 2009. Luego siguieron su evolución con el observatorio espacial XMM-Newton de la ESA.
«Las fuentes de rayos X con una luminosidad tan extrema son raras fuera de los núcleos galácticos y pueden servir como una clave para identificar los esquivos agujeros negros de masa intermedia. Representan un eslabón perdido, crucial en la evolución de los agujeros negros, entre los de masa estelar y los supermasivos», explica Yi-Chi Chang, autor principal del estudio.
La emisión de rayos X proveniente de NGC 6099 HLX-1 tiene una temperatura de 3 millones de grados, consistente con un evento de disrupción por marea.
Hubble detectó evidencia de un pequeño cúmulo de estrellas alrededor del agujero negro de masa intermedia. Este cúmulo proporcionaría mucho material al agujero negro, ya que las estrellas están densamente agrupadas.
El papel de los agujeros negros de masa intermedia en la evolución galáctica
Se sospecha que el agujero negro de masa intermedia alcanzó su máximo de brillo en 2012 y luego disminuyó hasta 2023. Las observaciones no se solapan en el tiempo, lo que complica la interpretación.
Es posible que haya desgarrado una estrella, formando un disco de plasma con variabilidad observable, o que el gas haya caído de forma intermitente hacia el agujero negro.
El equipo destaca que realizar un censo de agujeros negros de masa intermedia podría revelar cómo se forman los agujeros negros supermasivos.
Una teoría propone que los IMBH actúan como “semillas” en la construcción de agujeros negros más grandes, al fusionarse entre sí durante la evolución jerárquica de las galaxias. Otra sugiere un colapso directo de gas en el Universo temprano.
La posible existencia de «agujeros negros de masa intermedia satélites» orbitando en los halos galácticos podría modificar la comprensión actual sobre la estructura y crecimiento de las galaxias.
El futuro de su detección
El reto es que Chandra y XMM-Newton solo observan una pequeña fracción del cielo, por lo que rara vez detectan nuevos eventos de disrupción por marea. El Observatorio Vera C. Rubin, en Chile, podría cambiar esto al explorar el cielo completo en luz óptica.
Observaciones de seguimiento con Hubble y el Telescopio Espacial James Webb podrían confirmar la presencia del cúmulo estelar que rodea al agujero negro de masa intermedia.
«Si tenemos suerte, encontraremos más agujeros negros de masa intermedia que se tornen activos súbitamente en rayos X. Si logramos hacer un estudio estadístico, podremos saber cuántos existen, con qué frecuencia destruyen estrellas y cómo influyen en la evolución galáctica», concluye Soria.
Fuente: NASA’s Hubble, Chandra Spot Rare Type of Black Hole Eating a Star
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