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La galaxia está expulsando el agujero negro supermasivo

La galaxia está expulsando el agujero negro supermasivo

por Patrick Klaptz

A partir del 06 de marzo de 2023 a las 12:57 p. m.

Los astrónomos pueden haber proporcionado la primera evidencia observacional de que los agujeros negros supermasivos pueden ser expulsados ​​de sus galaxias anfitrionas. El agujero negro detectado en la galaxia enana RCP28 tiene una masa de 20 millones de soles y se precipita por el espacio con algunas estrellas recién nacidas.

El telescopio espacial James Webb está cambiando nuestra visión del universo, incluso después de descubrir previamente galaxias masivas que no deberían existir de esta manera. A veces parece como si su predecesor, el Hubble, hubiera sido olvidado. Los astrónomos y astrofísicos utilizan los datos del Hubble una y otra vez para publicar estudios innovadores. A veces solo se necesita un poco de suerte y se aprovechan una o dos oportunidades para que una publicación supere los límites astrofísicos concebibles.

Este fue el descubrimiento fortuito en la galaxia enana RCP 28, una galaxia de tamaño mediano entre galaxias normales como nuestra Vía Láctea y un pequeño cúmulo globular. De hecho, RCP 28 no es tan especial. Pero alberga un agujero negro que parece estar huyendo.

Encontramos una línea delgada en la imagen del Hubble que apunta al centro de una galaxia.

Peter van Dokkum, autor principal del estudio

El rastro sugiere la presencia de un agujero negro supermasivo.

El equipo de investigación analizó este rastro de luz cerca. “Usando el telescopio Keck en Hawai, descubrimos que la línea y la galaxia están conectadas”, dice Dokkum. Llegaron a la conclusión de que no eran chorros astrofísicos ya que no había pruebas contundentes.

En astronomía, un chorro es una corriente gaseosa dirigida. Estos típicamente emanan de núcleos galácticos activos, y algunos pueden extenderse más allá de los años luz y fluir a través del espacio a casi la velocidad de la luz.

Mientras que los chorros astrofísicos se vuelven más débiles a medida que se alejan de la fuente de su emisión, la cola de un posible agujero negro supermasivo se vuelve más fuerte a medida que se aleja de su aparente origen galáctico. Además, un chorro saldrá disparado de un agujero negro. Pero esta cola parece haber permanecido lineal.


Un diagrama de cinco etapas que muestra dos agujeros negros en una asociación binaria antes de que un tercer agujero negro invadiera, alterando el equilibrio en el centro galáctico y enviando uno de los agujeros negros al espacio intergaláctico. El panel 6 muestra el efecto invasivo observado en el nuevo estudio.
Copyright: MDR, Pieter van Dokkum, Imad Pasha, Maria Luisa Buzzo, Stephanie LaMassa, Zili Shen, Michael A. Keim, Roberto Abraham, Charlie Conroy, Shany Danieli, Kaustav Mitra, Daisuke Nagai, Priyamvada Natarajan, Aaron J. Romanowsky, Grant Tremblay, C Megan Ory, Frank C van den Bosch

El equipo ve un agujero negro supermasivo aparentemente expulsado de su galaxia anfitriona como la explicación más plausible para la barra lineal, que tiene 200.000 años luz de largo y casi el doble de ancho que la Vía Láctea.

Un agujero negro desbocado lo perfora. Gas la galaxia que estás atravesando. Esto está tan comprimido que se forman nuevas estrellas en la estela del agujero negro. “Si esto se confirma, tendremos, por primera vez, pruebas claras de que los agujeros negros supermasivos pueden escapar de las galaxias”, explica van Dokkum.

¿Por qué se expulsa un agujero negro supermasivo de su galaxia?

Ahora, el agujero negro descubierto es 20 millones de veces más masivo que nuestro sol. ¿Cómo puede ser expulsado de su galaxia? ¿La velocidad del sonido es 4500 veces (5,6 millones de kilómetros por hora)?

El escenario más probable es uno honda, que resulta de una interacción de tres cuerpos”, explica van Dokkum. Cuando tres cuerpos de masa similar interactúan gravitacionalmente, la interacción no conduce a la formación de uno estable, sino generalmente a la formación de una estrella binaria y la expulsión del tercer cuerpo”.

Si es así, el agujero negro emitido podría ser parte de un raro agujero negro binario supermasivo. Un tercer agujero negro supermasivo se introdujo en esta asociación durante una fusión de galaxias, pero esta relación poligonal estaba condenada al fracaso y resultó en la expulsión de uno de esos agujeros negros.

Celos entre agujeros negros

Un trío fallido de agujeros negros no parece raro para algunos astrónomos. “Los agujeros negros supermasivos expulsados ​​se predijeron hace 50 años”, dice van Dokkum. Sin embargo, nada se ha observado claramente todavía. La observación del equipo de Yale puede ser evidencia de agujeros negros que emergen de su galaxia anfitriona.

Pero van Dokkum advierte que necesitan más observaciones para confirmar definitivamente que hay un agujero negro en la punta de la barra misteriosa.

El estudio ha sido publicado en el servidor de preimpresión de arXiv.org bajo el título “Un agujero negro fugitivo candidato identificado por impactos y formación de estrellas a su paso(Un agujero negro fugitivo identificado por impactos y formación de estrellas a su paso) el 9 de febrero de 2023 y ya ha sido aceptado para su publicación en Astrophysical Journal Letters.