Imagen captada por el Telescopio Espacial Hubble del cúmulo estelar globular Messier 4. El cúmulo es una densa colección de varios cientos de miles de estrellas. Los astrónomos sospechan que un agujero negro de masa intermedia, que pesa hasta 800 veces la masa del Sol, acecha, sin ser visto, en su núcleo.
NASA/ESA/Hubble
Un equipo de astrónomos que utilizó el Telescopio Espacial Hubble, detectó una de sus mejores pruebas de la existencia de una clase rara de agujero negro, de tamaño intermedio, "que puede estar al acecho en el corazón del cúmulo estelar globular más cercano a la Tierra, ubicado a 6.000 años luz de distancia", afirmaron desde la NASA.
Los agujeros negros nacen de la explosión de estrellas masivas. Existen estrellas que tienen hasta 100 veces más masa que el Sol. Estas estrellas supermasivas, cuando mueren, explotan en Supernovas. Pero la parte interior de esas estrellas colapsan hasta el interior. Tanta masa junta genera un agujero negro.
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Para que se genere un agujero negro, la concentración de la masa tiene que llegar a niveles de tamaño muy chicos. Por ejemplo, si al Sol se lo aplasta hasta que quede del tamaño de una ciudad, se forma un agujero negro. Si a la Tierra la aplastan hasta que quede del tamaño de una canica, se forma un agujero negro.
Los agujeros negros tienen distintos tamaños: chicos y grandes. "Se estima que la Vía Láctea (nuestra galaxia) está plagada de 100 millones de pequeños agujeros negros creados a partir de estrellas que explotaron. El Universo en general está inundado de agujeros negros supermasivos, que pesan millones o miles de millones de veces la masa del Sol y se encuentran en los centros de las galaxias", indicaron desde la NASA.
Pero un eslabón perdido, largamente buscado, "es un agujero negro de masa intermedia, que pesa entre 100 y 100.000 masas solares", señalaron. ¿Cómo se formarían, dónde pasarían el rato y por qué parecen ser tan raros? Esta es la pregunta que se hacen los astrónomos.
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Los investigadores identificaron otros posibles agujeros negros de masa intermedia a través de una variedad de técnicas de observación.
Observando cerca de la Tierra, se detectaron varios agujeros negros sospechosos de masa intermedia en densos cúmulos de estrellas globulares que orbitan la Vía Láctea. Por ejemplo, en el 2008, los astrónomos del Hubble anunciaron la sospecha de la presencia de un agujero negro de masa intermedia en el cúmulo globular Omega Centauri.
"Por una serie de razones, incluida la necesidad de más datos, estos y otros hallazgos de agujeros negros de masa intermedia aún no son concluyentes y no descartan teorías alternativas", señalan desde la NASA.
Ahora, los astrónomos del Hubble se concentraron en el núcleo del cúmulo estelar globular Messier 4 (M4) para buscar agujeros negros con mayor precisión que en búsquedas anteriores. ¿Qué encontraron?
El equipo detectó un posible agujero negro de masa intermedia de aproximadamente 800 masas solares. "El objeto sospechoso no se puede ver, pero su masa se calcula estudiando el movimiento de las estrellas atrapadas en su campo gravitatorio, como las abejas que pululan alrededor de una colmena", afirmaron.
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"El equipo estima que el agujero negro en M4 podría tener hasta 800 veces la masa del Sol. Los datos del Hubble tienden a descartar teorías alternativas para este objeto, como un cúmulo central compacto de remanentes estelares no resueltos como estrellas de neutrones o agujeros negros más pequeños que se arremolinan entre sí", informaron en la NASA.
La Teoría de la Relatividad de Albert Einstein puso en entendimiento cómo funciona la gravedad. Antes de él, la humanidad pensaba que la gravedad era una fuerza, que funcionaba utilizando las leyes de Isaac Newton. Una vez que Einstein comenzó a observar ciertos fenómenos que no calzaban con la teoría newtoniana, empezó a describir la gravedad de una manera distinta: en 1914 postuló que la gravedad no era una fuerza, sino una distorsión del espacio-tiempo y que se siente como si fuese una fuerza. Este hallazgo revolucionó el campo de la física.
Tiempo después, el físico, matemático y astrónomo alemán Karl Schwarzschild predijo que si se tomaban las ecuaciones de Einstein y se llevaba al extremo una concentración de masa muy grande, se tenían que producir unos objetos exóticos que denominó agujeros negros.
Para que se genere un agujero negro, la concentración de la masa de una estrella que "explotó" tiene que llegar a niveles de tamaño muy chicos. Por ejemplo, si al Sol lo aplastamos hasta que quede del tamaño de una ciudad, se forma un agujero negro. Si a la Tierra la aplastamos hasta que quede del tamaño de una canica, se forma un agujero negro.
"Los agujeros negros son objetos muy compactos, por lo tanto, no se pueden detectar. Están muy lejos. No tenemos la capacidad para detectarlos. No podemos ver su brillo porque son negros justamente. Ni siquiera la luz escapa del campo gravitatorio", explicó a AIRE el astrónomo David Rebolledo, del observatorio ALMA (Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array) de Chile, que forma parte de la red de ocho telescopios que integran el Telescopio de Horizonte de Eventos (EHT, Event Horizon Telescope) que logró tomar la primera foto de un agujero negro que fue revelada el 10 de abril del 2019.
También están los agujeros negros supermasivos, que son unos monstruos gravitatorios. "Tienen la masa de miles de millones de soles. Es como si colapsaras miles de millones de soles. Los astrónomos pensamos que son super comunes. Están en el centro de las galaxias. La Vía Láctea tiene en el centro un agujero negro supermasivo (de varios millones de masas solares), que es más chico que el de M87 que se observó en el 2019. El tamaño en el que colapsan es mucho más grande que el de un agujero negro normal", dijo Rebolledo. Por eso pudieron detectarlo.
El agujero negro detectado por ALMA es como una dona. "La parte iluminada de la rosquilla es el gas y polvo orbitando a velocidades impresionantes alrededor del agujero negro. Ese gas se calienta a millones de grados. Eso emite una luz muy fuerte. Cuando llega a la Tierra puede observarla ALMA", explicó durante una entrevista con este medio en el 2019.
