El origen de los agujeros negros supermasivos, bien llamados, que pueden pesar más de un millón de veces la masa del Sol y residir en el centro de la mayoría de las galaxias, sigue siendo uno de los misterios del universo.
Ahora, investigadores del Centro de Astrofísica de Nevada en la UNLV (NCFA) han descubierto evidencia convincente de que el agujero negro supermasivo en el centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea, conocido como Sagitario A* (Sgr A*), es probablemente el resultado de uno. Fusiones cósmicas del pasado.
El estudio, publicado el 6 de septiembre en la revista Naturaleza AstronomíaBasado en observaciones recientes del Telescopio del Horizonte de Sucesos (EHT), que capturó la primera imagen directa de Sgr A* en 2022. EHT, resultado de una colaboración de investigación global, sincroniza datos de ocho observatorios de radio existentes en todo el mundo para crear un telescopio virtual masivo del tamaño de la Tierra.
Los astrofísicos de la UNLV Yihan Wang y Bing Zhang utilizaron datos de observaciones EHT de Sgr A* para buscar evidencia de cómo podría haberse formado. Se cree que los agujeros negros supermasivos crecen con el tiempo mediante la acumulación de materia o mediante la fusión de dos agujeros negros existentes.
El equipo de la UNLV investigó diferentes modelos de acreción para comprender el peculiar giro rápido y la desalineación de Sgr A* en relación con el momento angular de la Vía Láctea. El equipo demostró que estas características inusuales se explican por una importante fusión entre Sgr A* y otro agujero negro supermasivo, posiblemente una galaxia satélite.
“Este descubrimiento allana el camino para nuestra comprensión de cómo crecen y evolucionan los agujeros negros supermasivos”, dijo Wang, autor principal del estudio y becario postdoctoral del NCfA en la UNLV. “El alto giro desalineado de Sgr A* indica que puede haberse fusionado con otro agujero negro, cambiando drásticamente su amplitud y orientación de giro”.
Utilizando simulaciones de última generación, los investigadores modelaron los efectos de la fusión considerando diferentes escenarios alineados con las propiedades de espín observadas de Sgr A*. Sus resultados indican que fusionarse con una relación de masa de 4:1 en una configuración orbital altamente inclinada puede reproducir las propiedades de espín observadas por EHT.
“Esta fusión probablemente ocurrió hace unos 9 mil millones de años, después de que la Vía Láctea se fusionara con la galaxia Gaia-Encelado”, dijo Zhang, distinguido profesor de física y astronomía en la UNLV y director fundador del NCfA. “Este evento no sólo proporciona evidencia para la categórica teoría de la fusión de agujeros negros, sino que también proporciona información sobre la historia dinámica de nuestra galaxia”.
Sgr A* se encuentra en el centro de la galaxia a más de 27.000 años luz de la Tierra, y instrumentos de última generación como el EHT proporcionan imágenes directas que ayudan a los científicos a probar teorías predictivas.
Los investigadores dicen que los hallazgos de la investigación tendrán implicaciones significativas para futuras observaciones con los próximos detectores de ondas gravitacionales espaciales, como la Antena Espacial de Interferómetro Láser (LISA), cuyo lanzamiento está previsto para 2035 y que se espera que detecte negros supermasivos similares. Integrando agujeros en todo el universo.