Los astrónomos encuentran agujeros negros masivos errantes en galaxias enanas.
Aproximadamente la mitad de los agujeros negros recién descubiertos no están en el centro de sus galaxias enanas.
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| Imágenes de galaxias con luz visible que las observaciones de VLA mostraron tener agujeros negros masivos. La ilustración central es la concepción artística del disco giratorio de material que cae en un agujero negro y los chorros de material impulsados hacia afuera. Crédito: Sophia Dagnello, NRAO / AUI / NSF; Encuesta DECaLS; CTIO |
Los astrónomos que buscan aprender sobre los mecanismos que formaron agujeros negros masivos en la historia temprana del Universo han obtenido nuevas pistas importantes con el descubrimiento de 13 agujeros negros de este tipo en galaxias enanas a menos de mil millones de años luz de la Tierra.
Estas galaxias enanas, más de 100 veces menos masivas que nuestra Vía Láctea, se encuentran entre las galaxias más pequeñas que se sabe que albergan agujeros negros masivos. Los científicos esperan que los agujeros negros en estas galaxias más pequeñas tengan un promedio de 400.000 veces la masa de nuestro Sol.
"Esperamos que estudiarlos y sus galaxias nos den una idea de cómo se formaron y crecieron agujeros negros similares en el Universo temprano y luego crecieron, a través de fusiones galácticas durante miles de millones de años, produciendo los agujeros negros supermasivos que vemos en galaxias más grandes hoy, con masas de muchos millones o miles de millones de veces la del Sol ", dijo Amy Reines de la Universidad Estatal de Montana.
Reines y sus colegas utilizaron la matriz muy grande Karl G. Jansky (VLA) de la National Science Foundation para hacer el descubrimiento, que informaron en la reunión de la Sociedad Astronómica Americana en Honolulu, Hawaii.
Reines y sus colaboradores utilizaron el VLA para descubrir el primer agujero negro masivo en una galaxia enana de estallido estelar en 2011. Ese descubrimiento fue una sorpresa para los astrónomos y estimuló una búsqueda de radio por más.
Los científicos comenzaron seleccionando una muestra de galaxias del NASA-Sloan Atlas, un catálogo de galaxias hechas con telescopios de luz visible. Eligieron galaxias con estrellas que suman menos de 3 mil millones de veces la masa del Sol, aproximadamente igual a la Gran Nube de Magallanes, un pequeño compañero de la Vía Láctea. De esta muestra, escogieron candidatos que también aparecieron en la encuesta de imágenes débiles del Observatorio Nacional de Radioastronomía del cielo de radio a veinte centímetros (PRIMERA), realizada entre 1993 y 2011.
Luego utilizaron el VLA para crear imágenes nuevas y más sensibles de alta resolución de 111 de las galaxias seleccionadas.
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| Concepción artística de una galaxia enana, su forma distorsionada, muy probablemente por una interacción pasada con otra galaxia, y un agujero negro masivo en sus alrededores (retirada). El agujero negro está dibujando material que forma un disco giratorio y genera chorros de material impulsado hacia afuera. Crédito: Sophia Dagnello, NRAO / AUI / NSF |
“Las nuevas observaciones de VLA revelaron que 13 de estas galaxias tienen una fuerte evidencia de un agujero negro masivo que está consumiendo activamente el material circundante. Nos sorprendió mucho descubrir que, en aproximadamente la mitad de esas 13 galaxias, el agujero negro no está en el centro de la galaxia, a diferencia del caso de las galaxias más grandes ", dijo Reines
Los científicos dijeron que esto indica que las galaxias probablemente se hayan fusionado con otras antes en su historia. Esto es consistente con las simulaciones por computadora que predicen que aproximadamente la mitad de los agujeros negros masivos en las galaxias enanas se encontrarán vagando en las afueras de sus galaxias.
"Este trabajo nos ha enseñado que debemos ampliar nuestras búsquedas de agujeros negros masivos en galaxias enanas más allá de sus centros para obtener una comprensión más completa de la población y aprender qué mecanismos ayudaron a formar los primeros agujeros negros masivos en el Universo temprano", dijo Reines .
Reines trabajó con James Condon, del Observatorio Nacional de Radioastronomía; Jeremy Darling, de la Universidad de Colorado, Boulder; y Jenny Greene, de la Universidad de Princeton. Los astrónomos están publicando sus resultados en el Astrophysical Journal. (Preimpresión)
El Observatorio Nacional de Radioastronomía es una instalación de la National Science Foundation, operada bajo un acuerdo cooperativo de Associated Universities, Inc.
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• Publicado el 5 de enero del 2020, enlace publicación.
