Hubble descubre una concentración de agujeros negros ocultos en nuestra galaxia
Scientists were expecting to find an intermediate-mass black hole at the heart of the globular cluster NGC 6397, but instead they found evidence of a concentration of smaller black holes lurking there. New data from the NASA/ESA Hubble Space Telescope have led to the first measurement of the extent of a collection of black holes in a core-collapsed globular cluster. This is an artist’s impression created to visualize the concentration of black holes at the center of NGC 6397. In reality, the small black holes here are far too small for the direct observing capacities of any existing or planned future telescope, including Hubble. It is predicted that this core-collapsed globular cluster could be host to more than 20 black holes.
Impresionante descubrimiento del Hubble: una concentración de agujeros negros ocultos tras un cúmulo globular de nuestra galaxia
Los científicos esperaban encontrar un agujero negro de masa intermedia en el núcleo del cúmulo globular NGC 6397, pero en su lugar encontraron pruebas de una concentración de agujeros negros más pequeños escondidos en el corazón del cúmulo. Los datos, proporcionados por el telescopio espacial Hubble de la NASA/ESA, han permitido a los científicos calcular por primera vez la masa y la extensión de un grupo de agujeros negros en el núcleo colapsado de un cúmulo globular.
Un cúmulo globular es una colección de cientos de miles o incluso millones de estrellas densamente empaquetadas y unidas por su propia atracción gravitatoria. Estos cúmulos suelen ser muy antiguos, por ejemplo, el cúmulo globular NGC 6397, es casi tan antiguo como el propio Universo. Se encuentra a 7.800 años luz de distancia, lo que lo convierte en uno de los cúmulos globulares más cercanos a la Tierra. NGC 6397 es uno de los 20 cúmulos globulares de la Vía Láctea de los que se sabe que tienen un núcleo colapsado debido a una aglomeración estelar extremadamente densa.
Cuando Eduardo Vitral y Gary A. Mamon, del Instituto de Astrofísica de París, analizaron el núcleo de NGC 6397, esperaban encontrar pruebas de un agujero negro de «masa intermedia» (IMBH). Estos son más pequeños que los agujeros negros supermasivos que habitan en los núcleos de las galaxias masivas, pero más grandes que los agujeros negros de masa estelar que se forman a partir del colapso de estrellas masivas. Los IMBH son el «eslabón perdido» en la evolución de los agujeros negros y su mera existencia es objeto de acalorados debates entre los científicos.
Para encontrar el IMBH, Vitral y Mamon analizaron las posiciones y velocidades de las estrellas del cúmulo globular. El cálculo se realizó utilizando estimaciones previas del movimiento de las estrellas a partir de imágenes del Hubble de NGC 6397 que abarcan varios años. También se utilizaron datos proporcionados por el observatorio espacial Gaia de la Agencia Espacial Europea, que mide con precisión las posiciones, distancias y movimientos de las estrellas.
«Nuestro análisis indicó que las órbitas de las estrellas son en su mayoría aleatorias en todo el cúmulo globular, en lugar de ser sistemáticamente circulares o alargadas», explicó Mamon.
«Encontramos evidencias de masa invisible en las regiones densas del núcleo del cúmulo, pero nos sorprendió descubrir que esta masa extra no se concentra en un punto fijo, sino que está repartida en varios lugares del núcleo de NGC 6397», añadió Vitral.
Esta masa invisible sólo podría estar formada por los restos de estrellas masivas cuyas regiones interiores colapsaron bajo su propia gravedad una vez agotado su combustible nuclear. Estos restos pueden convertirse en enanas blancas, estrellas de neutrones o agujeros negros de masa estelar. Utilizando datos sobre las velocidades y movimientos de las estrellas del núcleo de NGC 6397, así como la teoría de la evolución estelar, los científicos concluyeron que la mayor parte de la concentración de masa invisible está formada por agujeros negros de masa estelar y no por enanas blancas o estrellas de neutrones, que serían muy difíciles de detectar.
Otros dos estudios recientes también habían propuesto que los restos estelares, y en particular los agujeros negros de masa estelar, podrían poblar las regiones interiores de la mayoría de los cúmulos globulares.