Astrónomos detectan uno de los agujeros negros más grandes jamás encontrados
Por la Universidad de Durham
28 de marzo de 2023.
La impresión de un artista de un agujero negro, donde el intenso campo gravitatorio del agujero negro distorsiona el espacio que lo rodea. Esto deforma las imágenes de la luz de fondo, alineadas casi directamente detrás de ella, en distintos anillos circulares. Este efecto de "lente" gravitacional ofrece un método de observación para inferir la presencia de agujeros negros y medir su masa, en función de la importancia de la desviación de la luz. El telescopio espacial Hubble apunta a galaxias distantes cuya luz pasa muy cerca de los centros de las galaxias intermedias en primer plano, que se espera que alberguen agujeros negros supermasivos de más de mil millones de veces la masa del sol. Crédito: ESA/Hubble, Estudio digitalizado del cielo, Nick Risinger (skysurvey.org), N. Bartmann.
Un equipo de astrónomos ha descubierto uno de los agujeros negros más grandes jamás encontrados, aprovechando un fenómeno llamado lente gravitacional.
El equipo, dirigido por la Universidad de Durham, Reino Unido, utilizó lentes gravitacionales, donde una galaxia en primer plano desvía la luz de un objeto más distante y la magnifica, y simulaciones de supercomputadoras en las instalaciones DiRAC HPC, lo que permitió al equipo examinar de cerca cómo se desvía la luz por un agujero negro dentro de una galaxia a cientos de millones de años luz de la Tierra.
Encontraron un agujero negro ultramasivo, un objeto de más de 30 mil millones de veces la masa de nuestro Sol, en la galaxia de primer plano, una escala que los astrónomos rara vez ven.
Este es el primer agujero negro encontrado usando la técnica, mediante la cual el equipo simula la luz que viaja a través del Universo cientos de miles de veces. Cada simulación incluye un agujero negro de diferente masa, cambiando el viaje de la luz a la Tierra.
Cuando los investigadores incluyeron un agujero negro ultramasivo en una de sus simulaciones, el camino tomado por la luz de la galaxia lejana para llegar a la Tierra coincidió con el camino visto en imágenes reales capturadas por el Telescopio Espacial Hubble.
Los hallazgos se publican en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
El autor principal, el Dr. James Nightingale, del Departamento de Física de la Universidad de Durham, dijo: "Este agujero negro en particular, que tiene aproximadamente 30 mil millones de veces la masa de nuestro Sol, es uno de los más grandes jamás detectados y está en el límite superior de lo grande que somos". Creo que teóricamente pueden convertirse en agujeros negros, por lo que es un descubrimiento extremadamente emocionante".
Una lente gravitacional ocurre cuando el campo gravitatorio de una galaxia en primer plano parece desviar la luz de una galaxia en segundo plano, lo que significa que la observamos más de una vez.
Como una lente real, esto también magnifica la galaxia de fondo, lo que permite a los científicos estudiarla con mayor detalle.
El Dr. Nightingale dijo: "La mayoría de los agujeros negros más grandes que conocemos están en un estado activo, donde la materia que se acerca al agujero negro se calienta y libera energía en forma de luz, rayos X y otras radiaciones".
"Sin embargo, las lentes gravitatorias hacen posible estudiar agujeros negros inactivos, algo que actualmente no es posible en galaxias distantes. Este enfoque podría permitirnos detectar muchos más agujeros negros más allá de nuestro Universo local y revelar cómo estos objetos exóticos evolucionaron más atrás en el tiempo cósmico".
El estudio, que también incluye al Instituto Max Planck de Alemania, abre la tentadora posibilidad de que los astrónomos puedan descubrir agujeros negros mucho más inactivos y ultramasivos de lo que se pensaba anteriormente, e investigar cómo crecieron tanto.
La historia de este descubrimiento en particular comenzó en 2004 cuando su colega astrónomo de la Universidad de Durham, el profesor Alastair Edge, notó un arco gigante de una lente gravitacional al revisar las imágenes de un estudio de galaxias.
El equipo espera que este sea el primer paso para permitir una exploración más profunda de los misterios de los agujeros negros, y que los futuros telescopios a gran escala ayuden a los astrónomos a estudiar agujeros negros aún más distantes para aprender más sobre su tamaño y escala.
Fuente:
https://phys.org/news/2023-03-light-bending-gravity-reveals-biggest-black.html