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Descubierta la pareja de agujeros negros supermasivos más cercana

Un equipo de astrónomos ha localizado en la constelación de Acuario el par de agujeros negros supermasivos más próximo a la Tierra jamás observado. Se sitúa a unos 89 millones de años luz, cuando el récord anterior estaba en 470 millones. 

Vistas en primer plano (izquierda) y de amplio campo (derecha) de los dos núcleos galácticos brillantes que albergan, cada uno, un agujero negro supermasivo. Se encuentran en NGC 7727, una galaxia ubicada a 89 millones de años luz de la Tierra. / ESO/Voggel et al.

Utilizando el Very Large Telescope (VLT) que tiene el Observatorio Europeo Austral (ESO) en Chile, se ha detectado una pareja de agujeros negros supermasivos a unos 89 millones de años luz de distancia, en la galaxia NGC 7727 situada en la constelación de Acuario.

Aunque esta distancia puede parecer lejana, supera el récord anterior —470 millones de años luz— por bastante margen, lo que hace que este nuevo par de agujeros negros sea el más cercano a nosotros hasta la fecha.

Se ha localizado un par de agujeros negros supermasivos en la galaxia NGC 7727 a unos 89 millones de años luz de distancia, superando el récord anterior de 470 millones

Los agujeros negros supermasivos se esconden en el centro de las galaxias masivas y, cuando dos de esas galaxias se fusionan, los agujeros negros terminan colisionando.

El par de NGC 7727 ha batido también el récord de la separación más pequeña entre dos agujeros negros supermasivos, ya que están a solo 1.600 años luz de distancia entre ellos.

“Es la primera vez que encontramos dos agujeros negros supermasivos que están tan cerca el uno del otro, menos de la mitad de la separación del poseedor del récord anterior”, afirma Karina Voggel, astrónoma del Observatorio de Estrasburgo en Francia y autora principal del estudio publicado en línea hoy en la revista Astronomy & Astrophysics.

La pareja ha batido también el récord de la separación más pequeña entre dos agujeros negros supermasivos, ya que están a solo 1.600 años luz de distancia entre ellos

“La pequeña separación y la velocidad de los dos agujeros negros indican que se fusionarán en un agujero negro monstruoso, probablemente dentro de los próximos 250 millones de años”, agrega otro de los autores, Holger Baumgardt, profesor de la Universidad de Queensland, Australia.

La fusión de agujeros negros como estos podría explicar el proceso de formación de los agujeros negros más masivos del universo.

Una nueva técnica para medir sus masas

Voggel y su equipo pudieron determinar las masas de los dos objetos observando cómo influye la atracción gravitacional que generan ambos en el movimiento de las estrellas que hay a su alrededor.

Se descubrió que el agujero negro más grande, ubicado justo en el núcleo de NGC 7727, tenía una masa casi 154 millones de veces la del Sol, mientras que su acompañante tiene 6,3 millones de masas solares.

Es la primera vez que las masas se miden de esta manera en el caso de una pareja de agujeros negros supermasivos. Esta hazaña fue posible gracias a la proximidad del sistema a la Tierra y a las detalladas observaciones que el equipo obtuvo en el Observatorio Paranal, en Chile, utilizando el instrumento MUSE (Multi-Unit Spectroscopic Explorer, explorador espectroscópico multiunidad), instalado en el telescopio VLT de ESO, un instrumento con el que Voggel aprendió a trabajar durante su etapa como estudiante en ESO.

Uno de los agujeros negros tiene una masa 154 millones de veces más grande que la del Sol, mientras que su acompañante tiene 6,3 millones de masas solares.

La medición de las masas con MUSE, y el uso de datos adicionales del telescopio espacial Hubble de la NASA y la ESA, permitió al equipo confirmar que los objetos de NGC 7727 eran, de hecho, agujeros negros supermasivos.

La comunidad astronómica sospechaba que la galaxia albergaba dos agujeros negros, pero no habían podido confirmar su presencia hasta ahora, ya que no vemos grandes cantidades de radiación de alta energía proveniente de su entorno inmediato, lo que de otro modo los delataría.

“Nuestro hallazgo implica que podría haber muchas más de estas reliquias fruto de fusiones de galaxias por ahí y pueden contener muchos agujeros negros masivos ocultos que aún esperan ser encontrados", afirma Voggel. "El número total de agujeros negros supermasivos conocidos en el universo local podría aumentar en un 30 por ciento”, añade.

Se espera que la búsqueda de parejas de agujeros negros supermasivos ocultos de manera similar dé un gran salto adelante con el Telescopio Extremadamente Grande (ELT) de ESO, que comenzará a operar a finales de esta década en el desierto de Atacama, en Chile.

Según Steffen Mieske, astrónomo, Jefe de Operaciones Científicas de ESO, y coautor del estudio, “La detección de esta pareja de agujeros negros supermasivos es solo el comienzo. Con el instrumento HARMONI del ELT podremos hacer detecciones como esta considerablemente más allá de lo que es posible actualmente. El ELT de ESO será fundamental para comprender estos objetos”.

Referencia:

Voggel, Seth, et al.First Direct Dynamical Detection of a Dual Super-Massive Black Hole System at sub-kpc Separation”, Astronomy & Astrophysics, 2021.

Fuente:
ESO
Derechos: Creative Commons
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