Un equipo de astrofísicos cree que un pequeño montón de estrellas en nuestra galaxia vecina esconde un agujero negro de masa intermedia, un tipo de agujero negro cuya existencia se ha predicho de forma teórica pero que nunca se ha observado directamente.
El cúmulo globular en cuestión se llama B023-G078 y está situado en las afueras de la galaxia de Andrómeda, a unos 2,5 millones de años luz de distancia. Los investigadores creen que el cúmulo, que contiene la masa de 6,2 millones de soles, es en realidad un núcleo desnudo: los restos de varias galaxias pequeñas que se han ido juntando con el tiempo. Y el centro de esta especie de popurrí galáctico hay un agujero negro de masa intermedia, como afirman los investigadores en un artículo publicado en The Astrophysical Journal.
“Lo más interesante de este agujero negro de masa intermedia es su ubicación: está en un cúmulo estelar gigante alrededor de Andrómeda que creemos que es en realidad el núcleo de una antigua galaxia enana cuyos alrededores fueron barridos por la gravedad de Andrómeda”, dijo a Gizmodo Anil Seth, astrofísico de la Universidad de Utah y coautor del artículo reciente. “Basándonos en trabajos previos de núcleos desnudos de mayor masa, en nuestras simulaciones y en este trabajo, parece que estos núcleos de galaxias desnudos pueden ser en realidad el entorno más común donde se encuentren los agujeros negros de masa intermedia (es decir, puede haber más de ellos en los núcleos desnudos de otras galaxias).”
Todos los agujeros negros tienen una enorme masa, pero hay muchas variaciones de lo que se considera “grande” en el universo. Las tres clases de agujeros negros (estelares, intermedios y supermasivos) existentes se describen en relación con nuestro Sol. Los agujeros negros de masa estelar suelen tener entre 10 y 100 veces la masa de nuestro Sol y los agujeros negros supermasivos pueden tener millones de veces ese tamaño, lo que los convierte en algunos de los objetos más grandes (y más densos) de nuestro universo.
Pero los agujeros negros de masa intermedia, que tienen entre 100.000 y un millón de masas solares, han conseguido escapar inexplicablemente a nuestros registros astrofísicos. Hemos detectado posibles candidatos por medio de rayos gamma y rayos X, pero ninguno de ellos ha podido certificar que se encuentra en el rango de masa de estos agujeros negros.
Parte del problema es que todavía no sabemos mucho sobre cómo evolucionan los agujeros negros. Si los agujeros negros de masa estelar terminan de algún modo siendo agujeros negros supermasivos, tal vez los agujeros negros de masa intermedia sean solo una breve etapa de esa evolución.
El equipo de investigadores utilizó unas nuevas observaciones del Observatorio Gemini y del Telescopio Espacial Hubble para calcular la distribución de masa del núcleo B023-G078, y descubrieron que este objeto no se parecía a un cúmulo globular. Se parecía más a un núcleo desnudo. Luego diseñaron un modelo para ver la velocidad de las estrellas que se movían en el cúmulo y determinaron que, sin un agujero negro en el centro de B0234-G078, las estrellas se moverían muy lentamente.
“Las velocidades estelares que estamos obteniendo son una prueba directa de que hay algún tipo de masa oscura justo en el centro”, dijo la autora principal del estudio, Renuka Pechetti, astrofísica de la Universidad John Moores en un comunicado. “Es muy difícil que los cúmulos globulares formen grandes agujeros negros. Pero si está en un núcleo desnudo, entonces ya debe haber un agujero negro presente, que haya quedado como remanente de una galaxia más pequeña que ha caído dentro de una más grande”.
La mayor pregunta que queda sin responder, dijo Seth, es si en realidad lo que parece ser un único agujero negro de masa intermedia podría ser un grupo de agujeros negros de masa estelar, colocados lo suficientemente cerca como para que sean percibidos como un solo objeto. (Eso es justo lo que ocurrió con NGC 6397, un grupo de estrellas que hay a 7.800 años luz de distancia).
Pechetti planea observar otros tres cúmulos globulares dentro de Andrómeda para ver si guardan también algún secreto. Nuevas observaciones, incluidas las que hará el nuevo Telescopio Webb, podrían ayudar a los astrofísicos a descubrir dónde están estos dichosos agujeros negros de masa intermedia.