Gran evidencia del buscado agujero negro de masa intermedia

Omega Centauri es un conjunto espectacular de unos diez millones de estrellas, visible como una mancha en el cielo nocturno desde latitudes meridionales. Ahora, un equipo científico confirma lo que la astronomía lleva tiempo sospechando: este cúmulo globular contiene un agujero negro central.

Se trata de un elusivo agujero de masa intermedia, que parece ser el eslabón perdido entre los agujeros negros estelares y supermasivos. Los detalles del hallazgo se publican en la revista Nature en un artículo liderado por investigadores del Instituto Max Planck de Astronomía (Alemania) y la Universidad de Utah (Estados Unidos).

Atrapado en una fase intermedia de su evolución, es considerablemente menos masivo que los típicos agujeros negros del centro de las galaxias, resumen los astrónomos, que añaden: Omega Centauri parece ser el núcleo de una pequeña galaxia separada cuya evolución se vio interrumpida cuando la Vía Láctea se la tragó.

Las conclusiones están basadas en más de 20 años de observaciones del telescopio espacial Hubble.

Agujeros negros difíciles de pillar

Los agujeros negros tienen diferentes masas. Los estelares, de entre una y varias decenas de masas solares, son bien conocidos, al igual que los supermasivos, con masas de millones o incluso miles de millones de soles.

Se cree que las primeras galaxias deberían haber tenido agujeros negros centrales de tamaño intermedio, que habrían crecido con el tiempo a medida que esas galaxias evolucionaban, engullendo otras más pequeñas (como ha hecho la Vía Láctea) o fusionándose con galaxias más grandes.

Sin embargo, estos agujeros negros de tamaño medio son muy difíciles de encontrar, aunque ya se habían publicado estudios -por otros grupos- apuntando a su posible detección.

Galaxias como la Vía Láctea hace tiempo que superaron su fase intermedia y ahora contienen agujeros negros centrales mucho mayores, explican sendos comunicados del Max Planck y Utah, que afirman que, aunque existen candidatos prometedores, hasta ahora no se había detectado "con claridad" uno de masa intermedia.

Si alguna vez Omega Centauri fue el núcleo de una galaxia independiente, que luego se fusionó con la Vía Láctea y perdió, en el proceso, todo menos su grupo central de estrellas, el núcleo galáctico restante y su agujero negro central estarían "congelados en el tiempo". No habría más fusiones y el agujero no podría crecer.

La comprobación de esta hipótesis pasa necesariamente por la detección de su agujero negro central, pero hasta ahora no había sido posible.

Un catálogo estelar

Nadine Neumayer, del Max Planck, y Anil Seth, de la Universidad de Utah, diseñaron en 2019 un proyecto para mejorar la comprensión de la historia de la formación de Omega Centauri.

Vieron que si eran capaces de identificar las esperadas estrellas de movimiento rápido alrededor de un agujero negro en su centro, eso sería una prueba de fuego, así como una forma de medir su masa.

Dirigidos por Maximilian Häberle, del Max Planck, el equipo creó un enorme catálogo -el mayor hasta la fecha y publicado en otro artículo- de los movimientos de las estrellas en Omega Centauri, midiendo las velocidades de 1,4 millones mediante el estudio de más de 500 imágenes obtenidas con el Hubble.

Los científicos encontraron siete estrellas delatoras que se movían rápidamente en una pequeña región del centro del citado cúmulo.

Esas estrellas que se mueven rápido lo hacen por la presencia de una masa cercana concentrada. El que fueran siete, con diferentes velocidades y direcciones de movimiento, permitió al equipo separar los distintos efectos y determinar que existe una masa central en Omega Centauri, de al menos 8.200 soles.

Los resultados prometen resolver el debate de una década sobre un agujero negro de masa intermedia en Omega Centauri, según los autores.

"Ahora tenemos la confirmación de que Omega Centauri contiene un agujero negro de masa intermedia a unos 18.000 años luz, este es el ejemplo más cercano conocido de un agujero negro masivo", resume Neumayer.

Anil Seth añade: "Creo que las afirmaciones extraordinarias requieren pruebas extraordinarias. Esta es una evidencia realmente extraordinaria".

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