Recientemente, los científicos encontraron un agujero negro que permite que en su galaxia nazcan grandes cantidades de estrellas.
El agujero negro se encuentra en el corazón del Cúmulo Fénix, un cúmulo de galaxias que se encuentra aproximadamente a 5,8 millones de años luz de la Tierra, según un comunicado de la NASA.
Los cúmulos de galaxias consisten en cientos o miles de galaxias incrustadas en gas caliente, así como materia oscura invisible. Los agujeros negros supermasivos más grandes conocidos se encuentran en galaxias en los centros de estos cúmulos.
En el cúmulo de galaxias, las estrellas se están formando muy rápidamente y los chorros del agujero negro parecen estar ayudando en la creación de estos puntos luminosos. Los investigadores utilizaron nuevos datos del Telescopio Espacial Hubble, la matriz muy grande Karl Jansky (VLA) de la NSF y el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA para estudiar más a fondo este grupo único y cómo se ve afectado por el agujero negro.
«Este es un fenómeno que los astrónomos habían estado tratando de encontrar durante mucho tiempo», dijo Michael McDonald, astrónomo del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), quien dirigió el estudio.
«Este clúster demuestra que, en algunos casos, la salida energética de un agujero negro en realidad puede mejorar el enfriamiento, lo que tiene consecuencias dramáticas».
Mejores observaciones
La galaxia masiva que alberga el agujero negro está rodeada por un gas extremadamente caliente y la masa de este gas, que es igual a billones de soles, es mucho mayor que la masa combinada de todas las galaxias incluidas en este extraño cúmulo.
El gas caliente disminuye en energía a medida que brilla en los rayos X, lo que generalmente debería enfriarlo y convertirse en un ‘vivero’ de estrellas. Sin embargo, en otros cúmulos de galaxias observados, estas explosiones de energía impulsadas por la actividad de los agujeros negros generalmente evitan el nacimiento de estrellas.
For decades, astronomers have looked for galaxy clusters containing rich nurseries of stars in their central galaxies. Instead, they found powerful, giant black holes pumping out energy and keeping the gas too warm to form many stars.
Until now: https://t.co/zttywu9l7E pic.twitter.com/6EdyGFs36I
— NASA (@NASA) 19 de noviembre de 2019
La combinación de observaciones en rayos X, óptica y luz de radio permitió a los investigadores obtener mejores datos en comparación con las observaciones anteriores obtenidas en 2012.
Los nuevos datos de Chandra muestran que el gas caliente se está enfriando casi a la velocidad esperada «en ausencia de energía inyectada por un agujero negro», señaló la NASA.
#News: Scientists have confirmed the 1st example of a supermassive #BlackHole unable to prevent copious numbers of #stars forming in the core of galaxy cluster where it resides. New #science about some of the most #extreme objects in the Universe! https://t.co/dEaBTDl1x8 ✨ pic.twitter.com/W5fkzv83BY
— Chandra Observatory (@chandraxray) 18 de noviembre de 2019
Según los nuevos datos del Hubble, aproximadamente 10 mil millones de masas solares de gas frío se encuentran a lo largo de los filamentos que conducen al agujero negro, mientras que las estrellas jóvenes se están formando a partir de este gas frío a una velocidad de aproximadamente 500 masas solares por año.
Crecimiento del agujero negro
Los datos de radio de VLA señalaron que los chorros salían del área central del hoyo posterior y probablemente habían inflado burbujas en el gas caliente que se observan en los datos de Chandra. Estas burbujas y chorros demuestran el rápido crecimiento pasado del agujero negro. Anteriormente, el agujero negro pudo haber sido más pequeño en comparación con la masa de su galaxia anfitriona, lo que permitió un enfriamiento rápido.
«En el pasado, los estallidos del agujero negro de menor tamaño pueden haber sido simplemente demasiado débiles para calentar sus alrededores, permitiendo que el gas caliente comience a enfriarse», dijo el coautor Matthew Bayliss, investigador del MIT.
«Pero a medida que el agujero negro se ha vuelto más masivo y más poderoso, su influencia ha ido en aumento», agregó.
Cuando el gas se lleva del núcleo del grupo por los estallidos del agujero negro, el enfriamiento puede continuar. Lejos del agujero negro, el gas se enfría más rápido de lo que puede caer hacia el corazón del cúmulo de galaxias. Con el tiempo, el estallido creará suficiente turbulencia, ondas de sonido y ondas de choque para proporcionar calor y prohibir un mayor enfriamiento. Una vez que se produce la acumulación de gas frío, el ciclo puede volver a ocurrir.
Los astrónomos esperan ampliar la investigación en el futuro para aprender más sobre la expansión del Universo.
El estudio científico se encuentra publicado en The Astrophysical Journal.
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