Agujero negro masivo


En su largo camino hasta la Tierra, la luz del blazar Q0906+6930 puede ayudarnos a comprender nuestro universo.

Un equipo de astrónomos ha encontrado un colosal agujero negro, tan antiguo que no está seguro de cómo tuvo el tiempo suficiente para llegar a su tamaño actual, equivalente a unos 10.000 millones de veces la masa del Sol.

Ubicado en el corazón de una galaxia lejana, el agujero negro parece tener unos 12.700 millones de años de edad, lo que significa que se formó apenas mil millones de años después del comienzo del universo y es uno de los más antiguos agujeros negros supermasivos que se conocen.

Dicen los investigadores que este agujero negro es lo suficientemente grande como para contener a mil de nuestros sistemas solares y tiene aproximadamente la masa de todas las estrellas de la Vía Láctea.

“El universo era tremendamente joven en el momento que se formó este objeto”, dijo el astrónomo Roger Romani, un profesor asociado de la Universidad de Stanford y cabeza del equipo que encontró el agujero negro. “La comprensión de cómo logró la masa suficiente como para alcanzar este tamaño, es todo un reto”.

Romani le dijo a Space.com que el agujero negro es único porque data de un período inmediatamente posterior al que los investigadores llaman “Edad Oscura”, una época en que el universo se enfrió luego del Big Bang inicial de hace 13.700 millones de años. Ese período de enfriamiento duró unos mil millones de años, hasta que comenzaron a aparecer los primeros agujeros negros, estrellas y galaxias, agregó. La investigación fue publicada el 10 de junio de 2004 en la versión online del Astrophysical Journal Letters.

Invisibles a simple vista, los agujeros negros solamente pueden ser detectados por la radiación que proyectan y su influencia gravitatoria sobre sus vecinos estelares. En general, los astrónomos concuerdan en que los agujeros negros se presentan en al menos dos tipos; estelares y supermasivos. Los agujeros negros estelares se forman cuando colapsan estrellas masivas con unas pocas veces el tamaño del Sol, mientras que sus contrapartes supermasivas pueden alcanzar masas de miles de millones de Soles.

Se cree que un agujero negro supermasivo con una masa de unos pocos millones de Soles está ubicado en el centro de nuestra Vía Láctea, y algunos de los más supermasivos observados hasta la fecha llegan a tener una masa de hasta dos mil millones de Soles, según los investigadores.

Pesando un Agujero Negro Supermasivo

La determinación precisa de la masa del agujero negro encontrado por el equipo de Romani, que ha sido denominado Q0906+6930, es un asunto algo difícil a causa de su lejanía.

“Los agujeros negros muy masivos como éste son escasos, así que uno debería realmente sospechar un poco al principio”, dijo Romani.

El agujero negro, llamado también “blazar” porque expide chorros de radiación en dirección aproximada hacia la Tierra, está ubicado en el centro de una galaxia que se encuentra a unos 12.700 millones de años luz en la constelación de la Osa Mayor.

Como el blazar está tan distante, no hay vecinos cercanos que delaten los potenciales efectos gravitatorios, y buena parte de la radiación que emite es absorbida por el gas y el polvo que existe entre él y la Tierra, dijo Romani.

“Realmente, está demasiado lejos como para poder realizar una medición orbital directa que pueda ayudar a determinar su masa”, dijo Romani, agregando que él y sus colegas tuvieron que estimar su masa basados en un método cuantitativo que incluye la medición de la velocidad de las partículas y el desplazamiento Doppler de sus líneas de emisión infrarrojas. “Lo mejor que se puede hacer es estudiar una región más amplia del espectro, para conseguir más líneas de emisión”.

El año próximo, los investigadores planear examinar las emisiones de rayos-X del blazar con el Conjunto de Línea de Base Muy Grande, y realizar otras mediciones para calcular más exactamente la masa del objeto, y eventualmente realizar estudios de rayos gamma para afinar aún más sus números.

Una Buena Presa

El blazar que encontraron Romani y sus colegas es uno de los aproximadamente 200 que han catalogado hasta la fecha, en preparación para el Telescopio Espacial de Rayos Gamma de Gran Área (GLAST = Gamma Ray Large Area Space Telescope), cuyo lanzamiento está planificado para 2007. Los investigadores están usando una colección de observaciones ópticas, de rayos gamma y de radio para su estudio.

Como esa misión apunta a estudiar las fuentes de radiación de alta energía como los pulsares y las estrellas neutrónicas giratorias y otras, los investigadores querían ser capaces de filtrar la interferencia de los blazares antes de que comenzaran las operaciones de GLAST. Pero el descubrimiento del blazar Q0906+6930 ha presentado algunos beneficios científicos adicionales.

“Sugiere que el fenómeno blazar se presentó mucho antes de lo que pensábamos”, dijo Romani acerca del agujero negro. “Así que realmente nos impulsa a continuar con los escenarios de formación que teníamos para los agujeros negros”.

El estudio concienzudo del chorro del blazar podría también proporcionar a los astrónomos una buena idea de toda la materia que existe entre la Tierra y el agujero negro masivo, ya que tiene que pasar a través de todo ese material antes de alcanzar los telescopios de los investigadores.

“De modo que ésa es una forma de utilizar este objeto extraño y anómalo, para ayudarnos a comprender a nuestro universo”, dijo Romani, añadiendo que él y sus colegas planear continuar su caza de blazares hasta que GLAST comience a funcionar. “Pero me sorprendería mucho si encontráramos un gran número de esos objetos”.  

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