Los astrónomos han descubierto el agujero negro más grande jamás observado

Imagen compuesta del cúmulo de galaxias Abell 85. rayos X (NASA/CXC/SAO/A.Vikhlinin et al.); Óptica (SDSS)

El agujero negro más masivo jamás observado ha sido descubierto en una galaxia a unos 700 millones de años luz de la Tierra. Es tan grande que los astrónomos creen que podría ser fotografiado por el mismo conjunto de radiotelescopios que produjo la primera imagen de un agujero negro mucho más pequeño a principios de este año.

La galaxia en cuestión, llamada Holm 15A, es el miembro más brillante de un cúmulo de galaxias llamado Abell 85 que se encuentra en la constelación de Cetus, visible desde los hemisferios norte y sur. Fue descubierto en 1937 por el astrónomo sueco Erik Holmberg.

Las galaxias a esta distancia no pudieron estudiarse en detalle hasta el lanzamiento del Telescopio Espacial Hubble en 1990 y la construcción más reciente de telescopios gigantes en tierra. Los astrónomos se dieron cuenta rápidamente de que Holm 15A es algo inusual.

Lo sorprendente de Holm 15A es cuán grande y cuán débil es la región difusa central de la galaxia, dicen Kianusch Mehrgan del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre en Alemania y algunos colegas. Pero mientras que el núcleo interno es inusualmente oscuro, el resto de la galaxia es relativamente brillante. ¿Cómo?

Ahora Mehrgan y sus colegas creen que han resuelto el enigma utilizando los datos recopilados por el Very Large Telescope, un conjunto de cuatro telescopios interconectados, cada uno con un diámetro de 8 metros, que observa el cielo nocturno en las partes visible e infrarroja del espectro. El instrumento se encuentra a una altitud de 2.600 metros en el desierto de Atacama de Chile y, desde su primera luz en 1988, se ha convertido en uno de los observatorios astronómicos más productivos jamás construidos.

Mehrgan y sus colegas utilizaron estos datos para trazar un mapa de la estructura de la galaxia con más detalle de lo que era posible anteriormente. Luego realizaron una serie de simulaciones para comprender por qué el centro es tan débil y cómo se podría haber formado la galaxia en primer lugar.

Los resultados hacen una lectura interesante. Las simulaciones sugieren que Holm 15A debe haberse formado en una colisión gigante entre dos galaxias jóvenes, algo común en el universo primitivo. El equipo dice que la razón por la que el núcleo es tan tenue es que está dominado por un agujero negro supermasivo que se ha comido las estrellas cercanas o las ha expulsado a las regiones exteriores de la galaxia.

Este agujero negro es enorme, incluso para los estándares cosmológicos. El equipo dice que, según una estimación conservadora, es 40 mil millones de veces más masivo que el sol. En comparación, el agujero negro en el centro de la Vía Láctea, Sagitario A*, es solo 4 millones de veces más masivo que el sol.

El agujero negro supermasivo de Holm 15A no solo es el más masivo hasta la fecha, sino que también es de cuatro a nueve veces más grande de lo esperado, dicen Mehrgan y sus colegas, y señalan que tiene el doble de masa que los poseedores del récord anterior.

Este enorme tamaño hace que el agujero negro Holm 15A sea un buen candidato para la obtención de imágenes. A principios de este año, los astrónomos tomaron la primera imagen de un agujero negro utilizando una serie de ocho radiotelescopios ubicados en todo el mundo que crearon un instrumento del tamaño de un planeta. Este conjunto se conoce como Event Horizon Telescope y tiene una resolución de 20 milisegundos de arco, equivalente a la resolución requerida para ver la huella de Neil Armstrong en la luna desde la Tierra.

El agujero negro recién descubierto ocupa un área del cielo de unos 18 ± 3,7 microsegundos de arco, por lo que es posible que se pueda visualizar con el Event Horizon Telescope. El agujero negro supermasivo de Holm 15A es un sistema candidato para la obtención de imágenes directas, dicen Mehrgan y sus colegas.

Es un trabajo interesante que revela lo poderosas que se han vuelto las técnicas de imagen en los últimos años. Sin embargo, con telescopios más grandes y potentes actualmente en construcción, es poco probable que Holm 15A mantenga el récord por mucho tiempo.

Ref: arxiv.org/abs/1907.10608 : Un agujero negro de 40 mil millones de masa solar en el núcleo extremo de Holm 15a, la galaxia central de Abell 85

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