Desde la década de 1970, los científicos han descubierto que el núcleo de la galaxia más pesada del universo esagujero negro supermasivo(SMBH).La existencia de este agujero negro masivo hace que la región central de la galaxia esté particularmente energizada hasta el punto en que brilla más que todas las estrellas del disco juntas (también conocido como).núcleo galáctico activo(AGN).Nuestra galaxia tiene su propio SMBH, conocido como Sagitario A*, con más de 4 millones de masas solares.
Durante décadas, los científicos han estudiado estos objetos para aprender más sobre su papel en la formación y evolución de las galaxias.Sin embargo, la investigación actual sugiere que SMBH puede no estar limitado a galaxias gigantes.De hecho, un equipo de astrónomosObservatorio McDonald de la Universidad de Texas en AustinRecientemente descubrimos un agujero negro masivo en el centro de una galaxia enana (Leo I) que orbita nuestra Vía Láctea.Este descubrimiento podría redefinir nuestra comprensión de cómo los agujeros negros y las galaxias evolucionan juntos.
El equipo de investigación está dirigido por la física de UT Austin, la Dra. María José Bustamante-Rosell, e incluye a los astrónomos de UT Eva Noyola, Karl Gebhardt, Greg Zeimann yInstituto Max Planck de Física Alienígena(MPE), Garching, Alemania.El estudio que explica sus hallazgos se publicó en una edición reciente.Diario astrofísico.
Para su estudio, Bustamante-Rosell y sus colegas decidieron estudiar Leo I porque no parece contener tanta materia oscura como otras galaxias enanas que orbitan la Vía Láctea.Al igual que otras galaxias, Leo 1 tiene un “perfil de materia oscura” que describe cómo cambia la densidad de la materia oscura desde el borde exterior de la galaxia hasta su centro.Para determinar los cambios en la densidad, los astrónomos miden qué tan rápido se mueven las estrellas en la galaxia. Las velocidades más altas indican que hay más materia en la órbita.
En particular, el equipo quería saber si la densidad de la materia oscura aumenta hacia el centro de la galaxia.También queríamos saber si las medidas del perfil eran consistentes con datos previos con modelos informáticos sofisticados.Para ello, se apoyaron en datos obtenidos de:Espectrómetro de unidad replicable de campo integral visible-W(VIRUS-W) El telescopio Harlan J. Smith de 2,7 m (8,85 pies) en el Observatorio McDonald.
Luego, el equipo introdujo los resultados y el modelo en una supercomputadora en UT Austin.Centro de computación avanzada de Texas, y obtuvo resultados sin precedentes.Básicamente, sus resultados sugieren que Leo 1 tiene mucha más masa en el centro que el disco, lo que puede explicarse por la existencia de un agujero negro casi tan masivo como Sagitario A*.Como explicó recientemente el profesor de astronomía de la UT, Karl Gebhardt,Comunicado de prensa de UT:
“Los modelos gritan que necesitamos un agujero negro en el centro.No necesitas mucha materia oscura.Hay una galaxia muy pequeña que cae en nuestra Vía Láctea, y ese agujero negro es tan masivo como nuestra Vía Láctea.La relación de masa es absolutamente enorme.La Vía Láctea domina.El agujero negro de Leo I es más o menos lo mismo”.
Esta diferencia en nuestras observaciones anteriores para Leo I se debe obviamente a la combinación de mejores datos y simulaciones de supercomputadoras.Otra diferencia clave es que las regiones centrales de las galaxias enanas no se han explorado en estudios anteriores, que se relacionan principalmente con las velocidades de las estrellas individuales.Además, Bustamante-Rosell y su equipo encontraron en estudios previos un sesgo hacia velocidades más bajas que reducían la cantidad de materia putativa contenida dentro de las órbitas.
Los datos de este estudio actual se concentran en una región central que no se ve afectada por estos sesgos, lo que aumenta significativamente nuestras estimaciones de material orbital.Los hallazgos podrían alterar significativamente la comprensión de los astrónomos sobre la evolución galáctica y cómo se forman y crecen los SMBH con el tiempo.dichoGebhardt:
“Si el agujero negro de Leo I tiene una gran masa, podría explicar cómo crece el agujero negro en una galaxia gigante.Esto se debe a que, con el tiempo, las galaxias pequeñas como Leo 1 se convierten en galaxias más grandes, y los agujeros negros en las galaxias más pequeñas se fusionan con los agujeros negros en las galaxias más grandes, aumentando su masa”.
Los resultados son aún más significativos porque los astrónomos han pasado 20 años estudiando “galaxias esferoides enanas” como Leo I para comprender cómo se distribuye la materia oscura dentro de las galaxias.Además, la existencia de este nuevo tipo de agujero negro dará a los observatorios de ondas gravitacionales una nueva señal de búsqueda, ya que se sabe que el SMBH y todos los agujeros negros particularmente masivos son el resultado de fusiones.
Este estudio también valida la eficacia del espectrómetro VIRUS-W, el único instrumento del mundo capaz de realizar este tipo de estudio de perfil de materia oscura.En los próximos años, el socio fundador de UT Austin, el Telescopio Magallanes Gigante (GMT), y otros telescopios de próxima generación tendrán espectrómetros similares.Junto con telescopios espaciales como James Webb (JWST) y Nancy Grace Roman (RST), este observatorio arrojará nueva luz sobre el “universo oscuro”.
Otras lecturas:Universidad de Texas en Austin,Diario astrofísico