Los Astrónomos Identifican El Agujero Negro Supermasivo Más Pequeño Hasta La Fecha

Chandra identifica el agujero negro supermasivo más pequeño jamás detectado

Una imagen de Sloan Digital Sky Survey de RGG 118, una galaxia que contiene el agujero negro supermasivo más pequeño jamás detectado. El recuadro es una imagen de Chandra que muestra gas caliente alrededor del agujero negro. Créditos: NASA / CXC / Univ of Michigan / VFBaldassare, et al; Óptico: SDSS

Utilizando NASA El Observatorio de rayos X Chandra y el Telescopio de Arcilla de 6,5 metros, un equipo de astrónomos ha identificado el supermasivo más pequeño calabozo jamás detectado en el centro de una galaxia. Este objeto oxímorónico podría proporcionar pistas sobre cómo se formaron agujeros negros más grandes junto con sus galaxias anfitrionas 13 mil millones de años o más en el pasado.

Los astrónomos estiman que este agujero negro supermasivo tiene aproximadamente 50.000 veces la masa del sol. Esto es menos de la mitad de la masa del agujero negro más pequeño anterior en el centro de una galaxia.

“Puede sonar contradictorio, pero encontrar un agujero negro tan grande y pequeño es muy importante”, dijo Vivienne Baldassare de la Universidad de Michigan en Ann Arbor, primera autora de un artículo sobre estos resultados publicado en The Astrophysical Journal Letters. “Podemos utilizar las observaciones de los agujeros negros supermasivos más ligeros para comprender mejor cómo crecen los agujeros negros de diferentes tamaños”.

El pequeño agujero negro de peso pesado se encuentra en el centro de una galaxia de disco enana, llamada RGG 118, ubicada a unos 340 millones de años luz de la Tierra, y fue descubierto originalmente utilizando el Sloan Digital Sky Survey.

Los investigadores calcularon la masa del agujero negro estudiando el movimiento del gas frío cerca del centro de la galaxia utilizando datos de luz visible del Telescopio Clay. Utilizaron los datos de Chandra para averiguar el brillo de rayos X del gas caliente girando hacia el agujero negro. Descubrieron que el empuje hacia afuera de la presión de radiación de este gas caliente es aproximadamente el 1 por ciento del empuje hacia adentro de la gravedad del agujero negro, coincidiendo con las propiedades de otros agujeros negros supermasivos.

Anteriormente, los científicos habían observado una relación entre la masa de los agujeros negros supermasivos y el rango de velocidades de las estrellas en el centro de su galaxia anfitriona. Esta relación también es válida para RGG 118 y su agujero negro.

“Descubrimos que este pequeño agujero negro supermasivo se comporta de manera muy similar a sus primos más grandes y, en algunos casos, mucho más grandes”, dijo la coautora Amy Reines de la Universidad de Michigan. “Esto nos dice que los agujeros negros crecen de manera similar sin importar su tamaño”.

El agujero negro en RGG 118 es casi 100 veces menos masivo que el agujero negro supermasivo que se encuentra en el centro de la Vía láctea . También es unas 200.000 veces menos masivo que los agujeros negros más pesados ​​que se encuentran en los centros de otras galaxias.

Los astrónomos están tratando de comprender la formación de agujeros negros de mil millones de masas solares de menos de mil millones de años después del Big Bang, pero muchos son indetectables con la tecnología actual. El agujero negro en RGG 118 brinda a los astrónomos la oportunidad de estudiar un pequeño agujero negro supermasivo cercano.

Los astrónomos creen que se pueden formar agujeros negros supermasivos cuando una gran nube de gas, con una masa de entre 10.000 y 100.000 veces la del sol, colapsa en un agujero negro. Muchas de estas semillas de agujeros negros se fusionan para formar agujeros negros supermasivos mucho más grandes. Alternativamente, una semilla de agujero negro supermasivo podría provenir de una estrella gigante, aproximadamente 100 veces la masa del sol, que finalmente se forma en un agujero negro después de que se queda sin combustible y colapsa.

“Tenemos dos ideas principales sobre cómo nacen estos agujeros negros supermasivos”, dijo Elena Gallo de la Universidad de Michigan. “Este agujero negro en RGG 118 está sirviendo como un proxy para aquellos en el universo muy temprano y, en última instancia, puede ayudarnos a decidir cuál de los dos es el correcto”.

Los investigadores continuarán buscando otros agujeros negros supermasivos que sean comparables en tamaño o incluso más pequeños que el de RGG 118 para ayudar a decidir cuál de los modelos es más preciso y refinar su comprensión de cómo crecen estos objetos.

La otra coautora del artículo es Jenny Greene, de Universidad de Princeton en Princeton, Nueva Jersey. El Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA en Huntsville, Alabama, administra el programa Chandra para la Dirección de Misiones Científicas de la NASA en Washington. El Observatorio Astrofísico Smithsonian en Cambridge, Massachusetts, gestiona las operaciones científicas y de vuelo de Chandra.

Copia en PDF del estudio : Un agujero negro de ~ 50.000 masas solares en el núcleo de RGG 118

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