Acaban de detectar un extraordinario agujero negro en nuestra galaxia. Lo han localizado tras un estudio minucioso de más de 500 imágenes del cúmulo globular Omega Centauri registradas por el telescopio espacial Hubble durante dos décadas. Es un agujero negro de masa intermedia, y esto indica que podría tratarse del eslabón perdido en la evolución de estos atractivos objetos del cosmos.
¿Cómo han dado con él? Los científicos observaron un movimiento característico de siete estrellas que giraban alrededor de una región del espacio supuestamente vacía.
El extraño baile de las estrellas
El hallazgo ha sido publicado en la prestigiosa revista Nature. No es la primera vez que investigadores detectan este extraño baile de estrellas en torno a un objeto invisible y muy compacto en el cosmos.
Sirvan como ejemplos recientes Gaia BH3, el agujero negro estelar más masivo y cercano a la Tierra, o el gigantesco Sagitario A*, el agujero negro supermasivo situado en el centro de nuestra galaxia.
Ilustración del movimiento de diferentes estrellas alrededor del agujero negro supermasivo, Sagitario A*, situado en el centro de la Vía Láctea.
Sin embargo, esta es la primera ocasión en la que los astrónomos tienen indicios muy sólidos de la existencia de un agujero negro de masa intermedia en la Vía Láctea (IMBH, por sus siglas en inglés). Es un objeto muy poco frecuente, al menos hasta la fecha, del cual se tienen escasas evidencias en el universo.
Estos agujeros negros de masa intermedia constituyen los eslabones perdidos en la evolución de los agujeros negros con masas que oscilan entre 150 y 100.000 veces la masa del Sol.
Entonces, ¿en qué regiones del cosmos suelen estar ubicados y cómo se han originado?
Millones de estrellas agrupadas
Las estrellas suelen aparecer agrupadas en el firmamento. De cada 100 sistemas estelares, 23 contienen tres o más estrellas, 47 son dobles y solo 30 son estrellas aisladas como nuestro Sol.
Dentro del primer grupo encontramos los cúmulos globulares. Se tratan de asociaciones esféricas de estrellas unidas gravitacionalmente que, por lo general, orbitan un núcleo galáctico. Pueden alcanzar diámetros de centenares de años luz albergando millones de estrellas, principalmente, las más antiguas de la galaxia (pertenecientes a la denominada Población II, con una tonalidad rojiza).
Localizado en Omega Centauri
En un cúmulo globular llamado Omega Centauri (NGC 5139), situado a unos 17.000 años luz de la Tierra, se han hallado evidencias de la presencia del inusual agujero negro de masa intermedia.
Omega Centauri contiene aproximadamente 10 millones de estrellas y es 10 veces más masivo que otros grandes cúmulos globulares. Posee tanta masa como una galaxia de tamaño pequeño y es el cúmulo globular más grande y brillante conocido en la Vía Láctea.
Situada en la constelación del Centauro, constituye una de las más preciadas vistas en los cielos nocturnos del hemisferio sur, alcanzando prácticamente el tamaño de la Luna llena cuando se observa desde zonas poco iluminadas. En el hemisferio norte, Omega Centauri sólo puede ser visible hasta la latitud 43ºN, excluyendo a Europa Central, Rusia y Canadá.
Del tamaño de Neptuno
El estudio de las fotografías de Omega Centauri obtenidas por el telescopio espacial Hubble hizo que los investigadores se percataran de un curioso fenómeno en la región central: siete estrellas se mueven a velocidades muy características alrededor de una región del cosmos, en teoría, vacía.
Las velocidades de este selecto grupo de estrellas son tan elevadas que deberían abandonar el cúmulo globular en un determinado momento. A no ser que un cuerpo invisible y muy masivo esté tirando de ellas gravitacionalmente hacia el centro, evitando su escape de Omega Centauri. ¿Y qué objeto invisible sería capaz de semejante hazaña?
Los autores del estudio sugieren que solo un agujero negro de 8.200 masas solares como mínimo sería capaz de ello, aunque diversas simulaciones situarían un límite superior de 50 000 veces la masa de nuestro Sol. En todo caso, pertenecería al distinguido club de agujeros negros de masa intermedia con un tamaño, como mínimo, del planeta Neptuno.
El eslabón perdido de un agujero negro
¿Cómo se han originado este tipo de agujeros negros a mitad de camino entre los estelares y los supermasivos?
Una reciente investigación liderada por el científico Michiko Fuiji, de la Universidad de Tokio, sugiere que los cúmulos globulares constituyen regiones de mayor probabilidad de formación de estos objetos de masa intermedia. Y la razón es el elevado número de estrellas muy próximas entre sí.
Según Fuiji, en estos cúmulos deben producirse colisiones estelares incontroladas, formando estrellas muy masivas de hasta diez mil veces la masa solar. Así, de acuerdo con los modelos teóricos de evolución estelar, estas estrellas excepcionalmente masivas pueden eventualmente evolucionar hacia agujeros negros de masa intermedia, desde tres a cuatro mil veces la masa del Sol.
Futuras observaciones del James Webb
Aún queda mucho trabajo en esta línea de investigación dado que no se conocen con precisión la masa exacta y la posición concreta de este agujero negro.
Los investigadores harán uso del telescopio espacial James Webb y los nuevos instrumentos del Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral en Chile para observar con mayor detalle el interior de Omega Centauri y las velocidades estelares.
Futuras investigaciones aportarán más información sobre este atípico y nada habitual agujero negro en nuestra galaxia.
Óscar del Barco Novillo, Profesor asociado. Departamento de Física (área de Óptica)., Universidad de Murcia.
Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation. Lea el original.
