15 de febrero de 2012
NASA/ ESA/ S. Farrell (University of Sydney, Australia & University of Leicester, RU)
Astrónomos que usan el telescopio espacial Hubble, de las agencias espaciales NASA y ESA, han descubierto un cúmulo de jóvenes estrellas azules que rodean a un agujero negro de tamaño intermedio denominado HLX-1. El descubrimiento sugiere que el agujero negro se formó en el núcleo de una galaxia enana ahora desintegrada. Los resultados tienen implicaciones importantes para entender la evolución de los agujeros negros supermasivos y de las galaxias.
Los astrónomos saben cómo las estrellas masivas colapsan para formar agujeros negros pequeños de unas pocas masas solares. Sin embargo, no está claro cómo los agujeros negros supermasivos, que pueden tener masas de millones o incluso miles de millones de veces la del Sol, se forman en los núcleos de las galaxias. Una idea es que los agujeros negros supermasivos se puede acumular a través de la fusión de agujeros negros pequeños y medianos, un punto de vista que apoyaría el nuevo estudio con el Hubble.
Sean Farrell, del Instituto de Astronomía de Sydney en Australia y de la Universidad de Leicester, en el Reino Unido, descubrieron un agujero negro mediano en 2009 con el telescopio espacial de rayos X XMM-Newton de la Agencia Espacial Europea (ESA).
Los agujeros negros pueden ser vistos utilizando rayos X debido a la radiación procedente de la materia que se calienta a medida que se arremolina alrededor del agujero negro y cae en él . Este fenómeno es conocido por los astrónomos como un disco de acreción.
Conocido como HLX-1 (fuente hiperluminosa 1 de rayos X ), este agujero negro tiene una masa de alrededor de 20 000 veces la del Sol y se encuentra en el borde de la galaxia ESO 243-49, que está a 290 millones de años luz de la Tierra.
Ahora, el equipo de Farrell ha estudiado el HLX-1 en luz ultravioleta, visible e infrarroja con el Hubble y, al mismo tiempo, en rayos X con el satélite Swift de NASA/ STFC/ ASI .
“Para una fuente única necesitábamos un telescopio único”, explica Mathieu Servillat, segundo autor del estudio. “El Hubble proporciona tal precisión en sus imágenes que nos ayudó a entender el origen y el ambiente de este agujero negro de masa intermedia”.
Debido a que HLX-1 está a alrededor de 290 millones de años luz de distancia, es demasiado lejos para que el Hubble pueda medir estrellas individuales alrededor del agujero negro. Sin embargo, una gran parte puede deducirse de la luz que viene de él. Las imágenes del Hubble de la región muestran un exceso de luz roja, que no puede explicarse sólo por las emisiones del disco de acreción. El equipo llega a la conclusión que esta luz es evidencia de un cúmulo de estrellas calientes que rodean el agujero negro tal como el brillo y el color de la luz son similares a los de los cúmulos de estrellas en galaxias cercanas.
“Lo que definitivamente se puede decir con los datos del Hubble”, dice Farrell, “es que se requiere tanto la emisión de un disco de acreción como la emisión de una población estelar para explicar los colores que vemos”.
La existencia de un cúmulo de estrellas alrededor del agujero negro, a su vez, da pistas sobre de dónde este agujero negro de masa intermedia podría haber venido, y por qué se encuentra en su actual ubicación, en la galaxia ESO 243-49.
“El hecho que haya un cúmulo muy joven de estrellas indica que el agujero negro de masa intermedia podría haberse originado como el agujero negro central de una galaxia enana de muy baja masa”, explica Farrell. “La galaxia enana fue tragada por la galaxia más masiva”.
A medida que la galaxia enana fue destrozada, el agujero negro, con algo de su material circundante, habría sobrevivido.
El futuro del agujero negro es incierto en este momento. Depende de su trayectoria, que es actualmente desconocida. Es posible que el agujero negro se vaya aproximando en trayectoria espiral hacia el centro de la galaxia ESO 243-49 y se funda con el agujero negro supermasivo que allí existe. Por otra parte, el agujero negro podría establecerse en una órbita estable alrededor de la galaxia. De cualquier manera, es probable que se desvanezca en rayos X, a medida que se reduzca el suministro de gas.
El equipo tiene más observaciones programadas este año para realizar un seguimiento de la historia de la interacción entre las dos galaxias.
Los nuevos hallazgos se publican en la edición del 15 de febrero del Astrophysical Journal.
Más información en:
http://www.spacetelescope.org/
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Etiquetas: agujero negro, colisiones, galaxias
