El conocido cúmulo de estrellas Omega Centauri, visible a simple vista, podría albergar a un elusivo agujero negro de masa intermedia. Observaciones realizadas con el Observatorio Gémini y el Telescopio Espacial Hubble ofrecen pruebas convincentes de que los agujeros negros existen realmente y permitirán una mejor comprensión de cómo evolucionan los pequeños agujeros negros estelares a agujeros negros supermasivos como los encontrados en el núcleo de muchas galaxias.
Para deducir la existencia del agujero negro de Omega Centauri, los astrónomos Eva Noyola, del Instituto de física extraterrestre Max-Planck (quien obtuvo su licenciatura en fìsica en la Facultad de Ciencias de la UNAM con una tesis sobre la galaxia activa 3C 120 dirigida por la Dra. Déborah Dultzin), y Karl Gebhardt, de la Universidad de Texas, en Austin, confiaron en el poder combinado de instrumentos instalados en tierra y en órbita. Usando espectros obtenidos con el Espectrógrafo Multiobjetivo de Géminis (GMOS) en Gémini Sur, Chile; e imágenes de archivo producidas por la Cámara Avanzada para Sondeos del Telescopio Espacial Hubble, los científicos midieron los movimientos y el resplandor de estrellas en el núcleo de este cúmulo masivo en dos acercamientos que indicaron la presencia de un objeto muy masivo oculto entre las estrellas del cúmulo.
“El hecho de encontrar un agujero negro en el núcleo de Omega Centauri podría tener implicaciones para el historial del cúmulo en sí”, comentó Noyola. “Agujeros negros de masa intermedia como éste, podrían ser semillas de agujeros negros supermasivos. Podríamos estar a punto de descubrir el mecanismo para la formación de agujeros negros de masa intermedia”.
Las observaciones de Eva Noyola son parte de su investigación de tesis para doctorado, con la tutoría de Gebhardt en la Universidad de Texas, ellas muestran que hay materia no luminosa de 40,000 veces la masa del Sol en el centro de Omega Centauri. "Si se trata de un agujero negro, es más grande que un agujero estelar negro, pero no tan grande como los de la variedad supermasiva", dijo Noyola.
Se sabe de la existencia de agujeros negros en el núcleo de las galaxias, y se sabe que los agujeros negros de masa estelar se encuentran dispersos en todas partes de las galaxias, los astrónomos mucho tiempo han buscado las condiciones para que agujeros negros con masas entre estos dos extremos se formen y desarrollen. "Si uno buscara una galaxia pequeña, sería también un buen lugar para encontrar un agujero negro de tamaño intermedio", dijo Noyola.
Según Noyola y Gehbhardt, esta clase de agujeros negros podrían ser "el bebé" de agujeros negros supermasivos. “Estos pueden ser raros y existir sólo en las antiguas galaxias enanas que fueron despojadas de sus estrellas externas”, comentó Gebhardt. “Estos agujeros negros podrían ser más comunes de lo que esperamos, también existen en los centros de cúmulos globulares. Si esto es cierto, entonces ellos podrían generar numerosas semillas para cultivar agujeros negros supermasivos en los centros de galaxias más grandes”.
Para inferir la existencia de un agujero negro en Omega Centauri, Noyola y Gebhardt usaron el GMOS para obtener los espectros de estrellas en el centro mismo del cúmulo. Las medidas dieron la información de la velocidad radial de las estrellas en y alrededor de donde se sospechaba la ubicación del agujero negro. “La ventaja de utilizar este instrumento en particular es que podemos obtener información de la velocidad en 700 miniregiones de nuestro campo visual”, dijo Gebhardt, y agregó que “esto nos permite realizar un análisis más sofisticado que con espectrógrafos ordinarios.
Noyola apuntó que los resultados mostraron un incremento considerable de velocidades estelares entre la región cercana al centro y el centro mismo del cúmulo. “La misma región la observamos con la Cámara Avanzada para Sondeos como apoyo para medir cuántas estrellas están en la región central y sus masas. "
Noyola y Gebhardt calcularon las velocidades radiales esperadas de las estrellas visibles, suponiendo que ahí no había materia suplementaria. Luego compararon los datos obtenidos con GMOS. Del análisis detallado encontraron materia no luminosa en el centro del cúmulo Omega Centauri equivalente a 40 mil masas solares. Es muy probable que se trate de un agujero negro de masa intermedia propuesto por Eva Noyola. Su fuerte influencia gravitacional hace que estrellas cercanas al núcleo del cúmulo se muevan considerablemente más rápido que estrellas más lejanas. Los espectros también insinúan que este agujero negro no está en una etapa agresiva, que devora materia, como otros encontrados en núcleos de galaxias. “Se trata de uno de los agujeros negros más tranquilos que se hayan observado hasta la fecha -dijo Loyola -no hemos encontrado evidencias de incremento de materia en nuestros espectros.”
Más información en:
Space Telescope
Observatorio Gemini
Hubble Telescope
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