Captan a un agujero negro de masa intermedia consumiendo a una estrella        

Por: NASA Hubble Mission Team.

25 de julio de 2025

Imagen del Telescopio Espacial Hubble NGC 6099 (abajo a la izquierda) y NGC 6098 (arriba a la derecha). La mancha púrpura representa la emisión de rayos X de un cúmulo estelar compacto. Crédito de la imagen: Ciencia: NASA, ESA, CXC, Yi-Chi Chang (Universidad Nacional Tsing Hua); Procesamiento de imágenes: Joseph DePasquale (STScI).

        El Telescopio Espacial Hubble y el Observatorio de Rayos X Chandra se han unido para identificar un nuevo posible ejemplo de un agujero negro de masa intermedia (IMBH), este tipo de agujeros negros cuya masa oscila entre unos pocos cientos y unas pocas centenas de miles de veces la de nuestro Sol. Esta categoría de agujeros negros, ni demasiado grandes ni demasiado pequeños, suele ser invisible para las observaciones astronómicas porque los IMBH no absorben tanto gas y estrellas como los supermasivos, que emitirían una potente radiación.

        Hay que atraparlos en plena búsqueda de alimento para encontrarlos. Cuando ocasionalmente devoran una estrella desventurada que pasa cerca, en lo que los astrónomos llaman un evento de disrupción de marea, liberan un torrente de radiación. De esta manera, fue detectado NGC 6099 HLX-1, esta brillante fuente de rayos X parece residir en un cúmulo estelar compacto de una galaxia elíptica gigante denominada NGC 6099, a aproximadamente 40000 años luz de su centro y a unos 450 millones de años luz de distancia, en la constelación de Hércules.

        “Las fuentes de rayos X con una luminosidad tan extrema son raras fuera de los núcleos de las galaxias y pueden servir como una sonda clave para identificar los esquivos IMBH. Representan un eslabón perdido crucial en la evolución de los agujeros negros entre la masa estelar y los agujeros negros supermasivos”, dijo el autor principal Yi-Chi Chang de la Universidad Nacional Tsing Hua, Hsinchu, Taiwán. La emisión de rayos X proveniente de NGC 6099 HLX-1 tiene una temperatura de 3 millones de grados, lo que coincide con un evento de disrupción de marea.

        El Hubble encontró evidencia de un pequeño cúmulo de estrellas alrededor del agujero negro. Este cúmulo le daría al agujero negro mucho de qué alimentarse, ya que las estrellas están tan juntas que se encuentran a tan solo unos meses luz de distancia (unos 800 000 millones de kilómetros). El presunto IMBH alcanzó su máximo brillo en 2012 y continuó disminuyendo hasta 2023. Las observaciones ópticas y de rayos X durante este período no se superponen, lo que complica la interpretación. El agujero negro podría haber desgarrado una estrella capturada, creando un disco de plasma con variabilidad, o podría haber formado un disco que parpadea a medida que el gas se precipita hacia el agujero negro.

        El equipo enfatiza que un estudio de los IMBH puede revelar cómo se forman los agujeros negros supermasivos más grandes. Existen dos teorías alternativas. Una sostiene que los IMBH son la semilla para la formación de agujeros negros aún más grandes al fusionarse, ya que las galaxias grandes crecen al absorber galaxias más pequeñas.

El agujero negro en el centro de una galaxia también crece durante estas fusiones. Las observaciones del Hubble revelaron una relación proporcional: cuanto más masiva es la galaxia, mayor es el agujero negro. La idea que surge con este nuevo descubrimiento es que las galaxias podrían tener “IMBH satélites” que orbitan en el halo de una galaxia, pero no siempre caen al centro.

        Otra teoría sostiene que las nubes de gas en medio de los halos de materia oscura del universo primitivo no forman estrellas primero, sino que colapsan directamente formando un agujero negro supermasivo. El descubrimiento, realizado por el Telescopio Espacial James Webb de la NASA, de agujeros negros muy distantes con una masa desproporcionadamente mayor en relación con su galaxia anfitriona tiende a respaldar esta idea.

        Sin embargo, podría existir un sesgo observacional hacia la detección de agujeros negros extremadamente masivos en el Universo distante, ya que los de menor tamaño son demasiado tenues para ser vistos. En realidad, podría haber mayor variedad en cómo nuestro Universo dinámico construye agujeros negros.

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