Agujeros negros supermasivos orbitan entre sí producto del choque de radiogalaxias

Ilustración de agujeros negros binarios (Wikimedia Commons).

Un estudio realizado sobre la base del registro de múltiples radiotelescopios confirma que los agujeros negros supermasivos que se encuentran en los centros de las galaxias pueden formar sistemas binarios, parejas unidas por un mismo campo gravitacional que orbitan entre sí, producto de una fusión galáctica. Sí: si un agujero negro supermasivo es un monstruoso hoyo con miles de millones de masas solares ubicado al centro de la mayoría de galaxias, engullendo lo que caiga en su campo gravitatorio, acá hablamos de un monstruo de dos cabezas, que giran entre sí. Y esta bestia bicéfala ya antes estudiada, concluye el estudio, puede nacer a partir de la fundición de galaxias.

La revista Nature Astronomy publica hoy el trabajo de un equipo de astrónomos del Rochester Institue of Technology, en el que se da cuenta de cómo esta clase de agujeros negros —con masas de más de un millón de veces la del Sol— son capaces de emparejarse de esta manera. Los sistemas binarios de hoyos negros han sido ya estudiados y las ondas gravitacionales hasta ahora detectadas por observatorios como LIGO le deben su origen a estos pares de agujeros que orbitan entre sí y siguen un curso de choque o fusión inminentes.

"El doble agujero negro que encontramos tiene la menor separación de los detectados hasta ahora a través de imágenes directas", dijo David Merritt, profesor de física en el Instituto de Tecnología de Rochester, coautor del artículo. Merritt se refiere así a dos hoyos en la galaxia espiral NGC 7674, a unos 400 millones de años luz de la Tierra, orbitando a menos de 1 año luz entre sí.

La masa combinada de los dos agujeros negros es aproximadamente 40 millones de veces la masa del Sol y completan su órbita en ciclos de unos 100.000 años, pero el tamaño no es la única diferencia de estos sistemas de agujeros supermasivos con sus pares más pequeños, los que emiten las ondas gravitacionales.

Estos últimos se forman cuando las estrellas masivas explotan como supernovas y con una masa de aproximadamente 29 y 36 veces la del sol, colisionaron a 1.300 millones de años luz de distancia. Los ecos de este choque son las ondas gravitacionales detectadas.

"Un binario supermasivo genera ondas gravitatorias con una frecuencia mucho más baja que la frecuencia característica de los binarios de la masa estelar y su señal es indetectable por LIGO", dijo Merritt.

Para simular un detector altamente sensible, los investigadores utilizaron un método para hacer que los radiotelescopios alrededor del mundo trabajaran juntos como un solo telescopio gigante y lograran una resolución aproximadamente 10 millones de veces la resolución angular del ojo humano. "Usando técnicas de interferometría basal muy largas, se detectaron dos fuentes compactas de emisión de radio en el centro de NGC 7674, las dos fuentes de radio tienen propiedades que se sabe que están asociadas con agujeros negros masivos que acrecen gas, lo que implica la presencia de dos negros agujeros ", dijo Merritt.

La galaxia que aloja el agujero negro supermasivo binario emite altamente ondas de radio, cuya detección confirma una teoría que predice la presencia de sistemas binarios compactos en radiogalaxias (que así se llaman las galaxias luminosas en frecuencias de radio) con forma "Z". "Se piensa que esta morfología es el resultado de los efectos combinados de la fusión de galaxias y la formación del [agujero negro] binario masivo", dijo Merritt.

Hans Huerto

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