Durante años, el astrónomo Karl Gebhardt y el estudiante graduado Jeremy Murphy de la Universidad de Texas en Austin han estado buscando agujeros negros, la densa concentración de materia en el centro de las galaxias. Encontraron un agujero negro que pesa 6.700 millones de veces la masa de nuestro Sol en el centro de la galaxia M87.
Pero ahora rompieron su propio récord. Combinando nuevos datos de múltiples observaciones, han encontrado no uno sino dos agujeros negros supermasivos que pesan hasta 10 mil millones de soles.
"Siguen creciendo", dijo Gebhardt.
Los agujeros negros están hechos de material extremadamente denso. Producen un campo gravitacional tan fuerte que incluso la luz no puede escapar. Debido a que no se pueden ver directamente, los astrónomos encuentran agujeros negros al trazar las órbitas de las estrellas alrededor de estas masas invisibles gigantes. La forma y el tamaño de las órbitas de estas estrellas pueden determinar la masa del agujero negro.
Las estrellas explosivas llamadas supernovas a menudo dejan agujeros negros, pero estos solo pesan tanto como la estrella individual. Agujeros negros miles de millones de veces la masa de nuestro Sol se ha vuelto tan grande. Lo más probable es que un agujero negro ordinario consumiera otro, capturara un gran número de estrellas y la enorme cantidad de gas que contienen, o sea el resultado del choque de dos galaxias. Cuanto mayor es la colisión, más masivo es el agujero negro.
Los agujeros negros supermasivos que Gebhardt y Murphy han encontrado están en el centro de dos galaxias a más de 300 millones de años luz de la Tierra. En la galaxia elíptica NGC 3842, la galaxia más brillante en el cúmulo de galaxias Leo a 320 millones de años luz en la dirección de la constelación de Leo, se encuentra una masa solar de 9.700 millones de pesos. La otra es tan grande o más grande y se encuentra en la galaxia elíptica NGC 4889, la galaxia más brillante en el cúmulo de Coma a unos 336 millones de años luz de la Tierra en la dirección de la constelación Coma Berenices.
Cada uno de estos agujeros negros tiene un horizonte de eventos, el punto de no retorno donde nada, ni siquiera la luz puede escapar de su gravedad, 200 veces más grande que la órbita de la Tierra (o cinco veces la órbita de Plutón). Eso es un alucinante 29,929,600,000 kilómetros o 18,597,391,235 millas. Más allá del horizonte de eventos, cada uno tiene una influencia gravitacional que se extiende más de 4,000 años luz en todas las direcciones.
A modo de comparación, el agujero negro en el centro de nuestra Vía Láctea tiene un horizonte de eventos de solo un quinto de la órbita de Mercurio, unos 11,600,000 kilómetros o 7,207,905 millas. Estos agujeros negros supermasivos son 2.500 veces más masivos que los nuestros.
Gebhardt y Murphy encontraron los agujeros negros supermasivos al combinar datos de múltiples fuentes. Las observaciones de los telescopios Gemini y Keck revelaron las partes más pequeñas e internas de estas galaxias, mientras que los datos del Espectrógrafo George y Cynthia Mitchell en el telescopio Harlan J. Smith de 2.7 metros revelaron sus regiones más grandes y alejadas.
Poner todo junto para deducir la masa de los agujeros negros fue un desafío. "Necesitábamos simulaciones por computadora que pudieran acomodar cambios tan grandes en la escala", dijo Gebhardt. "Esto solo se puede hacer en una supercomputadora".
Pero la recompensa no termina con encontrar estos centros galácticos masivos. El descubrimiento tiene implicaciones mucho más importantes. "Nos dice algo fundamental sobre cómo se forman las galaxias", dijo Gebhardt.
Estos agujeros negros podrían ser los restos oscuros de galaxias previamente brillantes llamadas cuásares. El universo primitivo estaba lleno de cuásares, algunos pensaron que habían sido alimentados por agujeros negros de 10 mil millones de masas solares o más. Los astrónomos se han estado preguntando dónde han desaparecido estos centros galácticos supermasivos.
Gebhardt y Murphy podrían haber encontrado una pieza clave para resolver el misterio. Sus dos agujeros negros supermasivos podrían arrojar luz sobre cómo los agujeros negros y sus galaxias han interactuado desde el universo primitivo. Pueden ser un eslabón perdido entre los antiguos cuásares y los agujeros negros supermasivos modernos.
Fuente: Comunicado de prensa del Observatorio McDonald.
