En el centro de las galaxias más pesadas del universo.agujero negro supermasivo(SMBH) Es tan poderoso que brilla más que todas las estrellas del disco galáctico.La región central de esta galaxia se conoce comonúcleo galáctico activo(AGN), o por su nombre más popular “Quasar”.La investigación continua sobre estos objetos ha proporcionado un banco de pruebas para:relatividad generalY ha revelado mucho sobre la formación y evolución de las galaxias y la estructura a gran escala del universo.
Si hay algo que los astrónomos han observado repetidamente es que estos enormes agujeros negros tienen un gran apetito.De hecho, una nueva encuesta de más de 100 galaxiasObservatorio de rayos X Chandra de la NASAAlgunos agujeros negros supermasivosgastar miles de estrellas!Estos resultados indican que algunos SMBH tendrán que consumir cantidades de material estelar que rara vez se ven en el espacio para crecer y alcanzar los tamaños que los astrónomos ven hoy.
El equipo de investigación responsable de este descubrimientoVivian F. Baldassare, Profesor Asistente de Física y Astronomía en la Universidad Estatal de Washington (WSU).Se unió a un equipo internacional de astrofísicos.Universidad Hebrea de Jerusalén,Laboratorios Kavli de Astrofísica de Partículas y Cosmología, Universidad de Michigan, Princeton y Universidad de Columbia.Recientemente se publicó un artículo que describe sus hallazgos.Diario astrofísico.
Previamente, la investigación de agujeros negros caía en una de dos categorías.Estos incluyen agujeros negros de “masa estelar” más pequeños, típicamente de 5 a 30 masas solares, y aquellos que se ocupan de agujeros negros supermasivos de millones o miles de millones de masas solares.En los últimos años, los astrónomos también han descubierto evidencia de la existencia de una magnitud intermedia conocida como agujero negro de “masa intermedia” (IMBH).
Aunque ha habido muchos casos de agujeros negros que engullen estrellas, hay poca evidencia de que hayan ocurrido agujeros negros en la escala observada por Baldassare y sus colegas.Basándose en los datos de Chandra del denso cúmulo de estrellas en el centro de 108 galaxias, este último estudio podría explicar cómo los IMBH son el resultado del crecimiento desbocado de agujeros negros mucho más pequeños.
Como dijo Baldassare en Chandra, “si las estrellas están demasiado cerca, como en este cúmulo extremadamente denso, se convierten en semilleros viables para agujeros negros de masa media”.presione soltar.“Y cuanto más denso es el cúmulo, más probable es que contenga un agujero negro en crecimiento”.
Durante décadas, los científicos han propuesto varias teorías sobre cómo se formó SMBH poco después de su creación.Big Bang(hace unos 13.800 millones de años).Estos incluían la idea de que se formaron por el colapso de enormes nubes de gas y polvo cerca del centro de la galaxia, o que fueron el resultado de estrellas supermasivas que colapsaron directamente en agujeros traseros de tamaño mediano que consumieron estrellas y otra materia que creció con el tiempo.
Sin embargo, ambas teorías requieren condiciones que se cree que existieron en los primeros cientos de millones de años después del Big Bang.Por el contrario, Baldassare y su equipo teorizaron que la clave para la formación de agujeros negros era la densidad de cúmulos cerca del centro de la galaxia.Además, teorizaron que esta densidad depende de qué tan rápido se muevan las estrellas en el cúmulo.
Si la densidad está por encima de cierto umbral, argumentan, el agujero negro de masa estelar en el centro del cúmulo crecerá rápidamente a medida que consume las estrellas cercanas.Después de observar los datos de Chandra, el equipo encontró un grupo en el centro del grupo.NGC 1385,1566,3344, Y6503La densidad superó este umbral y tenía aproximadamente el doble de probabilidades de contener un agujero negro en crecimiento.Nicholas C. Stone de la Universidad Hebrea de Jerusalén como coautorresumen:
“Este es uno de los ejemplos más sorprendentes que hemos visto de la naturaleza insaciable de los agujeros negros. Esto se debe a que miles o decenas de miles de estrellas pueden consumirse mientras crecen.El crecimiento explosivo solo comienza a desacelerarse cuando el suministro de estrellas comienza a agotarse”.
Además, el proceso propuesto por el estudio del equipo podría ocurrir en cualquier momento de la historia del universo, lo que sugiere que IMBH podría formarse hasta el día de hoy.Estos resultados también pueden explicar los tipos específicos de señales de ondas gravitacionales (GW) detectadas por .Observatorio de ondas gravitacionales con interferómetro láser(LIGO).En algunos casos, se han detectado señales que parecen ser causadas por agujeros negros entre 50 y 100 veces más grandes que el Sol, lo que la mayoría de los modelos de desintegración estelar no predicen.
Por supuesto, se necesita más estudio del centro galáctico activo antes de poder sacar conclusiones.Mientras tanto, el equipo espera más observaciones para probar la teoría.“Nuestro estudio no prueba que se produzca un crecimiento explosivo de agujeros negros en los cúmulos de estrellas”.dichoCoautor Adi Foodd de la Universidad de Stanford.“Pero con observaciones de rayos X adicionales y modelos teóricos adicionales, podemos hacer un caso mucho más sólido”.
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