Las galaxias pequeñas también tienen sus propios agujeros negros supermasivos

Un agujero negro supermasivo (SMBH) se ha encontrado al acecho en una situación inesperada; en el centro de una galaxia enana ultra compacta, de acuerdo con las nuevas observaciones realizadas por un equipo internacional de astrónomos. Aunque se cree que este tipo de agujeros residen en el centro de la mayoría de las grandes galaxias, incluyendo nuestra propia Vía Láctea, esta es  la galaxia más pequeña conocida que alberga un agujero negro. Los resultados del equipo sugieren que muchas otras galaxias enanas ultra compactas pueden albergar agujeros negros, lo que significa que puede haber muchos más SMBH en nuestro vecindario galáctico de lo que se pensaba.

Los SMBH son el mayor tipo de agujero negro, y pueden tener masas que son 10 ⁵ -10 ⁹ veces la del Sol Por otro lado, las galaxias enanas ultra compactas son pequeñas galaxias que también se encuentran entre los sistemas más densos de estrellas del universo. Tienen menos de unos pocos cientos de años luz de diámetro, en comparación con el diámetro de 100.000 años luz de nuestra Vía Láctea. Sin embargo, los astrónomos han estado desconcertados por las grandes masas estimadas de estas pequeñas galaxias, que parecían sugerir la presencia inesperada de agujeros negros supermasivos.

Esta teoría parece estar confirmada por las observaciones, hechas por Anil Seth de la Universidad de Utah en los EE.UU. y sus colegas, de un agujero negro supermasivo en el interior de la galaxia enana ultra compacta más brillante conocida como M60-UCD1.

“Hemos sabido durante algún tiempo que muchas galaxias enanas ultra compactas tienen un poco de sobrepeso. Simplemente parecen ser demasiado pesadas para la luminosidad de sus estrellas”, dice el miembro del equipo Steffen Mieske del Observatorio Europeo del Sur en Chile. “Ya habíamos publicado un estudio que sugería que este peso adicional podría provenir de la presencia de agujeros negros supermasivos, pero era sólo una teoría. Ahora, al estudiar el movimiento de las estrellas en M60-UCD1, hemos detectado los efectos de tun agujero negro en su centro “.

Las observaciones del equipo también han puesto de manifiesto que puede haber muchos agujeros negros que han pasado desapercibidos hasta la fecha. De hecho, puede haber hasta el doble del número conocido dhasta la fecha, en lo que los astrónomos se refieren como nuestro “universo local”.

Situada a unos 50 millones de años luz de distancia de la Tierra, M60-UCD1 es una pequeña galaxia con un diámetro de 300 años luz de diámetro. Sin embargo, a pesar de su modesto tamaño, contiene unos 140 millones de estrellas. Si bien esta es una característica de una galaxia enana ultra compacta, M60-UCD1 pasa a ser la más densa jamás vista. El propio agujero negro tiene una masa de cerca de 21 millones de soles, que representa casi el 15% de la masa total del M60-UCD1.

“Es bastante sorprendente, dado que la Vía Láctea es 500 veces más grande y más de 1000 veces más pesada que M60-UCD1″, dice Seth. “De hecho, a pesar de que el agujero negro en el centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea tiene la masa de cuatro millones de Soles, sigue siendo inferior al 0,01% de la masa total de la Vía Láctea, lo que hace que te demos cuenta de lo importante que el agujero negro de M60-UCD1 es realmente”.

El equipo hizo sus descubrimientos usando tanto el Hubble Space Telescope de la NASA y ESA y el telescopio de 8 metros óptico e infrarrojo ubicado en Hawai, Gemini North. Las imágenes del Hubble proporcionan información sobre el diámetro de la galaxia y su densidad estelar, mientras que Géminis se utilizó para medir el movimiento de las estrellas en la galaxia, ya que se vieron afectadas por la atracción gravitatoria del agujero negro. Estos datos se utilizaron para calcular la masa del gigante gravitacional invisible.

Los resultados del equipo también tienen un impacto en las actuales teorías de cómo las galaxias enanas ultra compactas se forman. “Este hallazgo sugiere que las galaxias enanas pueden ser en realidad los restos de galaxias más grandes que fueron destrozadas durante las colisiones con otras galaxias, en lugar de pequeñas islas de estrellas nacidas en aislamiento”, explica Seth. “No sabemos de ninguna otra manera en que podría crearse un agujero negro tan grande en un objeto tan pequeño.“

Seth y sus colegas sugieren que M60-UCD1 era, a la vez, una galaxia mucho más grande compuesta por 10 mil millones de estrellas y con un agujero negro supermasivo del tamaño adecuado. Esta antigua galaxia puede haber luego pasao demasiado cerca del centro de su galaxia vecina mucho más grande, M60, perdiendo así su parte exterior en beneficio de compañera mayor, dejando atrás una galaxia pequeña compacta que observamos hoy. (M60 también está tirando en otra galaxia, llamada NGC4647, que es 25 veces menos masiva que ella.)

El equipo dice que, en el futuro, M60-UDC1 podría fusionarse con M60 -que alberga su propio agujero negro gigantesco de 4,5 mil millones de masas solares y 1.000 veces más grande que el agujero negro de nuestra galaxia- para formar una sola galaxia. Una fusión entre las dos galaxias también haría que los agujeros negros se fusionaran, creando un agujero negro aún más monstruoso.

La investigación fue publicada en Nature

Autor: Tushna Comisioner

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