Se encuentra en el corazón de una galaxia tan masiva que curva la luz hasta formar una herradura gigante. Y dentro de esa galaxia se esconde un monstruo aún mayor: un agujero negro con 36 mil millones de veces la masa de nuestro Sol.
Los astrónomos afirman que el objeto dentro de la galaxia “Herradura Cósmica” podría ser el agujero negro más masivo jamás medido. Ubicado a unos cinco mil millones de años luz de distancia, este agujero negro es diez mil veces más pesado que el del centro de la Vía Láctea. Por lo tanto, se encuentra cerca del límite superior teórico para el tamaño de un agujero negro. Los científicos afirman haberlo detectado con un alto nivel de confianza —lo que los astrónomos llaman un resultado de 5 sigma— mediante la fusión de dos líneas de evidencia independientes.
“Este es uno de los 10 agujeros negros más masivos jamás descubiertos, y posiblemente el más masivo”, afirmó el profesor Thomas Collett, de la Universidad de Portsmouth. “La mayoría de las demás mediciones de masa de agujeros negros son indirectas y presentan grandes incertidumbres, por lo que no sabemos con certeza cuál es el más grande. Sin embargo, gracias a nuestro nuevo método, tenemos mucha más certeza sobre la masa de este agujero negro”.
Una forma diferente de sopesar lo invisible
A medida que sus herramientas de observación mejoran, los astrónomos han afirmado la existencia de varios agujeros negros que han batido récords a lo largo de los años. Sin embargo, las cifras suelen presentar amplios márgenes de error. La mayoría de estos candidatos son activos —brillantes como cuásares—, por lo que sus masas se estiman indirectamente, basándose en la energía liberada por la materia que cae en ellos. Los cuásares son los objetos más brillantes del universo, alimentados por agujeros negros supermasivos que consumen activamente la materia circundante.
El agujero negro de la Herradura Cósmica es diferente. Está latente, rondando el núcleo de la galaxia sin alimentarse del gas cercano. Esto también significa que no se puede estudiar con métodos convencionales. En su lugar, los investigadores combinaron dos potentes herramientas: la lente gravitacional, en la que la masa de la galaxia curva y magnifica la luz de galaxias más distantes, y la cinemática estelar, la medición de la velocidad a la que se mueven las estrellas alrededor del agujero negro.
“Está alterando la trayectoria de la luz al pasar cerca del agujero negro y provocando que las estrellas en las regiones interiores de su galaxia anfitriona se muevan extremadamente rápido, a casi 400 kilómetros por segundo”, dijo Collett. “Al combinar estas dos mediciones, podemos estar completamente seguros de que el agujero negro es real”.
Este enfoque dual, descrito en un estudio publicado en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, arrojó una estimación precisa. Se posaron en la asombrosa cifra de 36.300 millones de masas solares, con una incertidumbre de unos 6 000 millones.
Una galaxia al final de su vida
La Herradura Cósmica ya es famosa entre los astrónomos por su espectacular anillo de Einstein: un bucle de luz casi completo proveniente de una galaxia de fondo. Este espectáculo revela la increíble masa de la galaxia en primer plano, cientos de veces mayor que la Vía Láctea.
La galaxia es lo que los investigadores llaman un “grupo fósil”, el estado final de un sistema galáctico que ha absorbido a todas sus galaxias vecinas brillantes. “Es probable que todos los agujeros negros supermasivos que originalmente se encontraban en las galaxias compañeras también se hayan fusionado para formar el agujero negro ultramasivo que hemos detectado”, dijo Collett. “Así pues, estamos observando el estado final de la formación de galaxias y el estado final de la formación de agujeros negros”.
En todo el cosmos, las galaxias más pesadas tienden a albergar agujeros negros más pesados, un patrón conocido como la relación M-σ. Sin embargo, el agujero negro de la Herradura Cósmica se sitúa aproximadamente una desviación estándar y media por encima de esa tendencia, lo que refuerza la evidencia de que las galaxias más masivas podrían desarrollar sus agujeros negros centrales con mayor rapidez, o de forma diferente, que las más pequeñas.
¿Qué viene después?
El autor principal, Carlos Melo, de la Universidad Federal de Rio Grande do Sul (Brasil), cree que el método podría revelar muchos más gigantes ocultos. “Lo que resulta particularmente emocionante es que este método nos permite detectar y medir la masa de estos agujeros negros ultramasivos ocultos en todo el universo, incluso cuando están completamente silenciosos”, afirmó.
El descubrimiento se produjo casi por casualidad. El equipo estudiaba inicialmente la Herradura Cósmica para cartografiar su materia oscura, no para encontrar un agujero negro de récord. Ahora, planean buscar sistemáticamente, utilizando datos de instrumentos como el nuevo telescopio espacial Euclid de la Agencia Espacial Europea, para determinar cuántos gigantes latentes existen y qué nos pueden decir sobre cómo las galaxias y los agujeros negros crecen juntos.
Para la Herradura Cósmica, la historia podría haber terminado ya: la galaxia ha dejado de producir estrellas y su agujero negro central dejó de alimentarse hace mucho tiempo. Pero al medir su inmensa masa, los astrónomos podrían haber abierto una nueva ventana a la historia oculta de los objetos más extremos del universo.
Fuente: ZME Science.
