miércoles, 25 de mayo de 2016

Hallan el origen de los agujeros negros supermasivos

El Hubble detecta dos objetos en el Universo temprano que pueden ser las «semillas» de estos gigantes cósmicos

Recreación artística de la semilla de un agujero negro supermasivo - ESA

La semilla del agujero negro, vista por el HubbleNASA/STScI/ESA
Durante años, los astrónomos se han preguntado cómo la primera generación de agujeros negros supermasivos, que suelen existir en el centro de las galaxias y contienen millones o incluso miles de millones de veces la masa del Sol, se formó muy rápidamente después del Big Bang. Ahora, el doble hallazgo de un equipo italiano puede ayudarles a encontrar una explicación. Los astrofísicos han identificado dos objetos en el Universo temprano que pueden ser el origen de estos primeros gigantes cósmicos, los candidatos más prometedores de «semillas» de agujero negro encontrados hasta la fecha.
El grupo ha aplicado un nuevo método de análisis de datos del Observatorio Chandra de rayos X y el telescopio espacial Spitzer de la NASA, y del telescopio espacial Hubble de la NASA y la Agencia Espacial Europea (ESA) para encontrar e identificar los dos objetos. Los candidatos han sido vistos menos de mil millones de años después del Big Bang y tienen una masa inicial de alrededor de 100.000 veces el Sol.
«Nuestro descubrimiento, de confirmarse, podría explicar cómo nacieron estos monstruosos agujeros negros», dice Fabio Pacucci, autor principal del estudio, de la Escuela Normal Superior de Pisa, Italia. Hay dos teorías principales para explicar la formación de los agujeros negros supermasivos en el Universo temprano. Una supone que las semillas dan lugar a un agujero negro con una masa de cerca de diez a cien veces mayor que nuestro Sol, como se espera del colapso de una estrella masiva. Esos agujeros negros crecen a continuación a través de fusiones con otros pequeños agujeros negros, alimentándose del gas de su entorno. Sin embargo, tendrían que crecer a una tasa inusualmente alta para llegar a la masa de los agujeros negros supermasivos ya descubiertos en el universo joven.

Un acelerón al comienzo

Los nuevos hallazgos apoyan otro escenario en el que al menos algunas semillas de agujeros negros muy masivos con 100.000 veces la masa de Sol se forman directamente cuando una nube masiva de gas colapsa. En este caso, el crecimiento de los agujeros negros sería muy rápido al comienzo y luego alcanzaría una tasa normal. «Hay una gran cantidad de controversia sobre qué camino toman estos agujeros negros» dijo la coautora del estudio Andrea Ferrara, también de la Escuela Normal Superior. «Nuestro trabajo sugiere que los agujeros negros comienzan a lo grande y crecen a una tasa normal, en lugar de comenzar pequeños y crecer a un ritmo muy rápido».
«Las semillas de agujero negro son extremadamente difíciles de encontrar. Sin embargo, creemos que nuestra investigación ha descubierto los dos mejores candidatos hasta ahora», dice Andrea Grazian, coautora del Instituto Nacional de Astrofísica en Italia.
A pesar de que ambos candidatos a semillas de agujero negro coinciden con las predicciones teóricas, se necesitan más observaciones para confirmar su verdadera naturaleza. Para distinguir plenamente entre las dos teorías de formación, también será necesario encontrar más candidatos. El equipo tiene previsto llevar a cabo observaciones de seguimiento en rayos X y en el rango infrarrojo para comprobar si los dos objetos tienen más de las propiedades esperadas. Próximos observatorios, como el telescopio espacial James Webb de la NASA / ESA/CSA y el Telescopio Europeo Extremadamente Grande (e-ELT) ayudarán a este propósito mediante la detección de agujeros negros más pequeños y más distantes».


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