Parece que finalmente estamos localizando al menos algunos de los agujeros negros «perdidos» del Universo.

Un cúmulo de estrellas llamado IRS 13 cerca del centro de la galaxia parece albergar un agujero negro en su centro. Además, la forma en que estas estrellas se agrupan y orbitan sugiere que el agujero negro es una rareza: uno en el rango de masa media, entre aquellos con masa similar a una estrella y monstruos supermasivos.

Estos agujeros negros de masa intermedia se han encontrado muy raramente, lo que hace que el IRS 13 sea emocionante por derecho propio… pero la guinda del pastel es su ubicación.

A sólo 0,1 años luz del centro galáctico, el agujero negro parece ser uno de los pilares que alimentan el continuo crecimiento y evolución del agujero negro supermasivo en el núcleo de la Vía Láctea, Sagitario A* (Sgr A*).

Esta es una pista vital que podría ayudarnos a comprender cómo crecen los agujeros negros, cerrando la brecha entre las masas del rango estelar y los agujeros negros supermasivos.

Los agujeros negros son el punto final evolutivo en la vida de una estrella masiva, pero las masas observadas de estos objetos son intrigantes.

En el rango de masas estelares, tenemos agujeros negros que se forman a partir del colapso de núcleos de estrellas masivas (y fusiones entre ellos). Para un agujero negro formado a partir de una sola estrella, el límite superior de masa es de aproximadamente 80 veces la masa del sol.

Los agujeros negros supermasivos tienen un rango de masa mal definido, pero generalmente se acepta que tienen entre millones y miles de millones de veces la masa del Sol. Cualquier valor entre aproximadamente 100 masas solares y entre 100.000 y un millón de masas solares es el rango de masa intermedio, en el que sorprendentemente. Se encontraron pocos objetos.

La razón por la que esto es impactante es porque deja vago un camino evolutivo entre los agujeros negros pequeños y grandes.

Existe una brecha en las estadísticas de observación entre los agujeros negros de masa estelar y los supermasivos que no se puede explicar fácilmente, lo que significa que tenemos poca o ninguna evidencia de crecimiento de un punto a otro.

IRS 13 ha sido descubierto hace poco más de 25 añosy desde entonces ha intrigado a los astrónomos. Al principio se pensó que se trataba de una estrella única y masiva. Posteriormente, un estrella binaria. Entonces una estrella Wolf-Rayetuna estrella masiva al borde de la supernova.

Desde entonces se ha identificado como un pequeño grupopero sigue siendo intrigante. Está tan cerca de Sgr A*, un agujero negro con una masa de 4,3 millones de soles, que tal cúmulo no debería poder mantener su estructura cerca.

Un equipo dirigido por el astrofísico Florian Peißker de la Universidad de Colonia en Alemania quería resolver este misterio, por lo que los investigadores observaron la forma en que se mueven las estrellas y las acumulaciones de gas en el cúmulo. Esperaban que el movimiento fuera relativamente aleatorio, pero en cambio lo encontraron bastante ordenado.

Hay dos posibles explicaciones para esto. Una es la influencia de Sgr A* ajustando de alguna manera las órbitas de los objetos en IRS 13. Pero debe haber, razonó el equipo, algo dentro del cúmulo que lo mantenga gravitacionalmente intacto.

Realizaron observaciones y modelaron para ver si podían descubrir qué era ese algo. Al rastrear los movimientos del cúmulo, identificaron la ubicación donde podría estar este objeto denso.

En ese lugar, observaron rayos X y un anillo de gas ionizado que giraba a una velocidad de unos 130 kilómetros (81 millas) por segundo.

Luego calcularon la masa del objeto en el centro del anillo, utilizando todos estos movimientos. Su objeto inclinó la balanza cósmica en unas 30.000 masas solares. Sólo hay una cosa que podría ser: un agujero negro de masa intermedia.

Las futuras observaciones con instrumentos de última generación nos brindarán más información sobre este enigmático objeto, pero por ahora, este cúmulo parece representar un importante paso adelante en la comprensión de la evolución de los agujeros negros.

«El IRS 13 parece ser un componente esencial para el crecimiento de nuestro agujero negro central SgrA*», Peissker dice.

«Este fascinante cúmulo estelar no deja de sorprender a la comunidad científica desde su descubrimiento hace casi veinte años. Inicialmente se pensó que se trataba de una estrella inusualmente pesada. Sin embargo, con los datos de alta resolución ahora podemos confirmar la composición del edificio. bloque con un agujero negro de masa intermedia en el centro».

La investigación fue publicada en La revista astrofísica.