La mayoría de la gente imagina el cielo nocturno como un mar infinito de estrellas centelleantes, pero si sus ojos pudieran ver el universo en rayos X, vería miles y miles de puntos brillantes que representan agujeros negros gigantes que se alimentan de gas y polvo. Un nuevo estudio multiorganizacional publicado en el Astrophysical Journal sugiere que es posible que nos hayamos perdido casi la mitad de estos agujeros negros supermasivos que se alimentan de gas y polvo, ya que muchos se esconden detrás de densas nubes de gas y polvo que bloquean la mayor parte de la luz que emiten los agujeros negros desde sus discos de acreción.
“Si nuestros ojos pudieran detectar rayos X, el cielo estaría lleno de puntos”, dijo Peter Boorman, astrofísico del Instituto Tecnológico de California, hablando en una reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense. “Y cada uno de esos puntos sería un agujero negro supermasivo en acreción”.
Los agujeros negros supermasivos crecen atrayendo nubes de polvo y gas, liberando radiación electromagnética en el proceso. Irónicamente, el mismo polvo que alimenta a estos agujeros negros también puede ocultarlos de la vista, especialmente en observaciones ópticas o de menor energía.
¿Por qué tantos agujeros negros están ocultos?
Las nubes de gas y polvo que rodean y renuevan el brillante disco central de un agujero negro pueden tener la forma aproximada de un toroide o rosquilla. Si el agujero en forma de rosquilla está orientado hacia la Tierra, el brillante disco central que hay en su interior es visible; si se ve la rosquilla de canto, el disco está oculto.
La mayoría de los telescopios pueden identificar fácilmente los agujeros negros supermasivos de frente, pero no los de canto. Pero hay una excepción a esto: el toroide absorbe la luz de la fuente central y reemite luz de menor energía en el rango infrarrojo, lo que hace que las rosquillas brillen en infrarrojo. Este descubrimiento se basa en observaciones recientes de la misión NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array) de la NASA y en datos infrarrojos recopilados por un satélite IRAS (Infrared Astronomical Satellite) que tiene décadas de antigüedad y ahora está fuera de servicio y que funcionó durante solo 10 meses en 1983.
Los científicos descubrieron que entre un 30% y un 50% más de agujeros negros están ocultos por el polvo y el gas de lo que se creía anteriormente. Esto significa que los hemos estado contando de menos durante años, porque nuestros telescopios no podían detectar fácilmente los objetos enterrados detrás de gruesas cortinas de escombros cósmicos.
“Me sorprende lo útiles que fueron el IRAS y el NuSTAR para este proyecto, especialmente a pesar de que el IRAS estuvo operativo hace más de 40 años”, dijo Boorman, quien dirigió el estudio. “Creo que muestra el valor heredado de los archivos de telescopios y el beneficio de usar múltiples instrumentos y longitudes de onda de luz juntos”.
El NuSTAR ayudó a descubrir estos agujeros negros “secretos” al detectar rayos X de muy alta energía que pueden perforar las espesas nubes que los rodean. Mientras tanto, el IRAS proporcionó pistas en forma de luz infrarroja, que es emitida por el polvo que oculta los agujeros negros. La combinación de estos conjuntos de datos permitió a Boorman y sus colegas localizar agujeros negros que anteriormente habían eludido la atención de los astrónomos.
Un agujero negro escondido detrás de gas y polvo todavía puede brillar intensamente, pero solo en longitudes de onda de luz que pueden escapar de esa cubierta polvorienta, como ciertos rayos X o emisiones infrarrojas. Los investigadores dicen que el siguiente paso es ampliar esta búsqueda a galaxias distantes. De esa manera, los científicos pueden aprender cómo los agujeros negros (y sus galaxias) crecieron y evolucionaron a lo largo de la historia del universo.
¿Por qué es importante?
Los agujeros negros supermasivos, aunque diminutos en comparación con las enormes galaxias en las que viven, pueden afectar en gran medida a su entorno. Mientras devoran gas y polvo, a veces expulsan chorros de material a alta velocidad de regreso al espacio. Estos chorros pueden limpiar el material necesario para crear nuevas estrellas, lo que influye en la cantidad de estrellas que puede formar una galaxia. Además, determinar el número de agujeros negros ocultos en comparación con los que no lo están puede ayudar a los científicos a comprender cómo estos agujeros negros se vuelven tan grandes.
“Si no tuviéramos agujeros negros, las galaxias serían mucho más grandes”, dijo Poshak Gandhi, astrofísico de la Universidad de Southampton y coautor. “Por lo tanto, si no tuviéramos un agujero negro supermasivo en nuestra galaxia, la Vía Láctea, podría haber muchas más estrellas en el cielo”.
Al encontrar más agujeros negros, los científicos afirman que podrán entender mejor cómo crecen estos misteriosos objetos y cómo ayudan o dificultan la formación de nuevas estrellas en sus galaxias anfitrionas.
“Durante años, hemos estado recopilando piezas de este rompecabezas cósmico”, dijo Gandhi. “Ahora estamos empezando a ver el panorama más amplio, y está revelando que los agujeros negros juegan un papel aún más importante en la evolución de las galaxias de lo que pensábamos”.
Fuente: ZME Science.
