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miércoles, febrero 8, 2023
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Segundo agujero negro supermasivo más cercano a la Tierra estaría en una galaxia enana cercana

Hay una pequeña galaxia en el vecindario cósmico de la Vía Láctea llamada Leo 1. Es una enana esferoidal que se encuentra a menos de un millón de años luz de nosotros. Sorprendentemente, tiene un agujero negro supermasivo de la misma masa que Sagitario A* en nuestra galaxia. Eso es inusual en varios sentidos, y los astrónomos quieren saber más al respecto.

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El nombre del agujero negro supermasivo central es Leo 1. La galaxia en sí es difícil de observar debido a su proximidad a la brillante estrella Regulus. Leo 1 también es difícil de detectar. Simplemente no es brillante, a pesar de que está engullendo material para mantenerse con vida. Entonces, astrónomos del Centro de Astrofísica | Harvard y Smithsonian están desarrollando un método para estudiarlo y descubrir cómo podría existir este monstruoso agujero negro supermasivo en una galaxia tan pequeña.

Leo I aparece como un parche tenue a la derecha de la estrella brillante, Regulus. Los astrónomos dicen que parece tener un agujero negro supermasivo Crédito: Scott Anttila Anttler
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“Los agujeros negros son objetos muy escurridizos y, a veces, disfrutan jugando al escondite con nosotros”, dijo Fabio Pacucci, autor principal de un estudio publicado esta semana. “Los rayos de luz no pueden escapar de sus horizontes de eventos, pero el entorno que los rodea puede ser extremadamente brillante, si cae suficiente material en su pozo gravitacional. Pero si un agujero negro no acumula masa, en cambio, no emite luz y se vuelve imposible de encontrar con nuestros telescopios”.

Leo 1 y su Agujero Negro

La existencia del agujero negro supermasivo de esta galaxia fue sugerida en 2021 por astrónomos que notaron que las estrellas en el corazón de Leo 1 se aceleraban a medida que se acercaban. Esa es una evidencia bastante buena para un agujero negro. Sin embargo, era imposible obtener imágenes de las emisiones de cualquier material que entrara en espiral en el agujero negro. Y así, el agujero negro de Leo 1 permaneció tentadoramente fuera de su alcance.

¿Qué hace que este agujero negro supermasivo en una esferoidal enana sea un desafío de entender? Veamos su hogar. Leo 1 es una galaxia muy «de bajo metal», como muchas otras esferoidales enanas. Tiene estrellas, sin duda, pero no mucha gasolina. Hasta hace poco, los astrónomos no creían que este tipo de galaxias tuvieran agujeros negros supermasivos centrales. Eso se debe a que estos monstruos se acumulan y crecen al alimentarse de gas y otros materiales que se acercan demasiado. Una galaxia pobre en metales y gas no parece el entorno adecuado para un gigante como parece tener Leo 1.

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Leo 1 es también una galaxia bastante joven. Pasó por última vez a través de una época de formación de estrellas que comenzó hace unos 6 mil millones de años y terminó hace unos mil millones de años. La formación de estrellas engulle una gran cantidad de gas. Además, dado que esta galaxia orbita alrededor de la Vía Láctea, un pasaje cercano puede haber eliminado más gas. Eso también habría ralentizado la tasa de formación de estrellas y le habría robado al agujero negro el combustible que necesita. Entonces, eso deja muchas preguntas, la primera de ellas, si hay un agujero negro de 3 millones de masas solares en Leo 1, ¿cómo se hizo tan grande? Claramente, surgió de algo, y sigue creciendo, aunque lentamente. Además, dado que no es muy brillante con las emisiones, ¿cómo se puede observar?

Observando el Agujero Negro Supermasivo Leo 1*

Pacucci y su socio de investigación, Avi Loeb, sugieren usar estrellas gigantes rojas como rastreadores para rastrear la actividad del agujero negro supermasivo. “En nuestro estudio, sugerimos que una pequeña cantidad de masa perdida por las estrellas que deambulan por el agujero negro podría proporcionar la tasa de acumulación necesaria para observarlo”, explicó Pacucci. “Las estrellas viejas se vuelven muy grandes y rojas, las llamamos estrellas gigantes rojas. Las gigantes rojas suelen tener fuertes vientos que transportan una fracción de su masa al medio ambiente. El espacio alrededor de Leo I* parece contener suficientes de estas estrellas antiguas para que sea observable”.

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U Camelopardalis, o U Cam para abreviar, es una estrella gigante roja que se acerca al final de su vida. Está perdiendo masa a medida que muere, y ese material es expulsado al espacio. Estrellas gigantes rojas similares a esta, pero en Leo 1 también están perdiendo masa. Si se acercan demasiado a Leo 1, esa masa queda atrapada en la atracción gravitatoria del agujero negro de Leo 1. Las emisiones de ese gas a medida que se sobrecalienta pueden rastrearse y usarse para ayudar a comprender más sobre este agujero negro. Crédito: ESA/Hubble, NASA y H. Olofsson (Observatorio Espacial de Onsala).

Es una metodología interesante que debería permitirles obtener más información sobre el agujero negro y su entorno. También plantea más preguntas sobre la existencia misma de este agujero negro supermasivo. “Observar a Leo I* podría ser innovador”, dijo Loeb, coautor del estudio. “Sería el segundo agujero negro supermasivo más cercano después del que se encuentra en el centro de nuestra galaxia, con una masa muy similar pero alojado en una galaxia mil veces menos masiva que la Vía Láctea. Este hecho desafía todo lo que sabemos sobre cómo coevolucionan las galaxias y sus agujeros negros supermasivos centrales. ¿Cómo terminó naciendo un bebé tan grande de un padre delgado?

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La mayoría de las galaxias albergan agujeros negros supermasivos centrales que representan un pequeño porcentaje de su masa total. Eso es cierto de la Vía Láctea. Pero, Leo 1* rompe el molde. “En el caso de Leo I”, dijo Loeb, “esperaríamos un agujero negro mucho más pequeño. En cambio, Leo I parece contener un agujero negro de varios millones de veces la masa del Sol, similar al que alberga la Vía Láctea. Esto es emocionante porque la ciencia suele avanzar más cuando sucede lo inesperado”.

Uso de radiotelescopios para sondear Leo 1*

Si bien no hay forma de obtener una imagen de Leo 1* en luz visible, resulta que los observatorios de radio pueden enfocarse en él. El equipo ya lo ha observado utilizando el Observatorio de rayos X Chandra, el Very Large Array de Karl Jansky y el Atacama Large Millimeter Array. Esas observaciones deberían confirmar la existencia del agujero negro y dar una idea de su tasa de acumulación.

Con información de UniverseToday.com

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Skycr_editorhttps://hdavila.com/
Homer Dávila. Máster en geología. Miembro de la International Meteor Organization. Astronomía, radioastronomía, cosmología y ciencia planetaria.
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