SALT LAKE CITY — En una galaxia de varios años luz de diámetro y más de 13 mil millones de años de antigüedad, es lógico que los descubrimientos astronómicos importantes se produzcan con poca frecuencia, y no tiene ningún sentido.
Omega Centauri, una colección global de millones de estrellas, se encuentra en la Vía Láctea (tan densa hacia el centro que resulta imposible distinguir estrellas individuales) y sólo puede verse como un pequeño punto en el cielo nocturno desde las latitudes del sur.
Pero dentro de este cúmulo se encuentra algo que los astrónomos han buscado y debatido durante casi una década, algo revelado por un nuevo estudio dirigido por investigadores de la Universidad de Utah y el Instituto McPlanck de Astronomía: Omega Centauri alberga un agujero negro central.
«Este es un descubrimiento que ocurre una vez en mi carrera. He estado entusiasmado con él durante nueve meses seguidos. Cada vez que pienso en ello, tengo problemas para dormir», dijo Anil Seth, profesor asociado de astronomía en la Universidad de Utah y co-investigador principal del estudio.
«Al nivel de Bigfoot».
el EstanciaUn estudio publicado el miércoles en la revista Nature demostró que los agujeros negros tienen diferentes rangos de masa.
Los agujeros negros comunes incluyen los agujeros negros estelares, cuya masa varía desde una masa solar hasta unas pocas decenas de masas solares, y los agujeros negros supermasivos, que tienen masas de hasta miles de millones de masas solares.
Entre los objetos más difíciles y que aún no se pueden detectar con certeza se encuentran los agujeros negros de masa intermedia descubiertos por el equipo de investigación.
«Estos agujeros negros de masa intermedia son un poco como los agujeros negros que viven en la constelación de Bigfoot», dijo Matthew Whittaker, estudiante universitario de la Universidad de Utah y coautor del estudio. «Descubrirlos es como encontrar el primero». evidencia de un agujero negro: la gente estará aterrorizada».
«Aguja en un pajar»
Omega Centauri parece ser el núcleo de una galaxia pequeña y separada cuya evolución se detuvo cuando fue tragada por la Vía Láctea, según el artículo. El estado actual de la evolución galáctica sugiere que estas primeras galaxias deberían haber contenido agujeros negros centrales de tamaño intermedio que habrían crecido con el tiempo.
¿Pero cómo empezar a buscar uno?
Seth y Nadine Neumeyer, líder de grupo en el Instituto Max Planck e investigador principal del estudio, comenzaron a investigar cómo comprender mejor la historia de formación de Omega Centauri en 2019.
Se dieron cuenta de que si podían encontrar estrellas que se movían rápidamente alrededor de su centro, finalmente podrían resolver las cuestiones que rodean al agujero negro central del cúmulo midiendo la masa del agujero negro.
Esta búsqueda de estrellas cayó en manos de Maximilian Haberl, estudiante de doctorado en el Instituto Max Planck. Haberl lideró el desarrollo de un catálogo masivo de movimientos estelares en el cúmulo Omega Centauri, midiendo las velocidades de 1,4 millones de estrellas mediante el estudio de más de 500 imágenes del Hubble del cúmulo.
El desafío aquí fue que la mayoría de las imágenes que Haberl tenía a su disposición estaban destinadas a calibrar los instrumentos del Hubble, no a ayudar a descubrimientos científicos innovadores.
Sin embargo, gracias a más de 500 imágenes, esta recopilación involuntaria de datos cumplió su propósito.
«Buscar estrellas de alta velocidad y documentar su movimiento era como buscar una aguja en un pajar», dijo Haberle. Al final, Haberle no sólo consiguió el catálogo más completo hasta la fecha sobre el movimiento de las estrellas en Omega Centauri, sino que también encontró siete agujas en su pajar de archivo: siete estrellas que se movían rápidamente en una pequeña región en el centro de Omega Centauri.
Descubrimiento
Pero el trabajo no acabó con el descubrimiento de estas siete estrellas. Gracias a la presencia de siete estrellas, cada una con diferentes velocidades y direcciones de movimiento, los investigadores pudieron separar los diferentes efectos y determinar la presencia de un cúmulo central en Omega Centauri, con una masa de al menos 8.200 soles.
Además, las imágenes no indican ningún objeto visible en la ubicación de esa masa central como se esperaría de un agujero negro.
Un análisis más detallado ha dado lugar a más buenas noticias para el equipo. Como explica el artículo, la única estrella de alta velocidad en la imagen puede no pertenecer a Omega Centauri. Puede ser una estrella fuera del cúmulo que pasa por detrás o por delante del centro de Omega Centauri por casualidad. Por otro lado, las observaciones de siete de estas estrellas no pueden ser una coincidencia y no dejan lugar a explicaciones distintas a la presencia de un agujero negro.
Él murió.
avanzar
El equipo ahora planea aprovechar sus enormes hallazgos examinando más a fondo el núcleo de Omega Centauri. Seth lidera un proyecto que ha sido aprobado para utilizar el telescopio espacial James Webb para medir el movimiento de estrellas de alta velocidad hacia o desde la Tierra.
como Herramientas del futuro pregunta si puede localizar las estrellas Con mayor precisión que el Hubble, el objetivo es determinar cómo se aceleran las estrellas y cómo se curvan sus órbitas, aunque ese proyecto quedará en manos de futuras generaciones de investigadores.
Sin embargo, este descubrimiento refuerza el argumento de que Omega Centauri es la región central de lo que una vez fue una galaxia que fue tragada por la Vía Láctea hace miles de millones de años.
Para las personas interesadas en escuchar directamente a los investigadores, Seth presentará los hallazgos del equipo el 8 de agosto a las 7 p.m. en el Teatro Clarke Planetarium IMAX en Salt Lake City. Mientras tanto, el estudio completo se puede encontrar Conectado.
«Creo que las acusaciones extraordinarias requieren pruebas extraordinarias. Éstas son pruebas verdaderamente extraordinarias», dijo Seth.
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