SALT LAKE CITY — En una galaxia que abarca muchos años luz y tiene más de 13 mil millones de años, tiene sentido que los descubrimientos astronómicos importantes se produzcan con poca frecuencia, y eso no es mucho.

Enclavado en la Vía Láctea se encuentra Omega Centauri, un cúmulo global de millones de estrellas (tan denso hacia el centro que resulta imposible distinguir estrellas individuales) visible sólo como una pequeña mancha en el cielo nocturno en las latitudes meridionales.

Pero dentro de ese cúmulo hay algo que los astrónomos han estado buscando y discutiendo durante casi una década, y algo que ha descubierto un nuevo estudio dirigido por investigadores de la Universidad de Utah y el Instituto Mac Planck de Astronomía: Omega Centauri alberga un agujero negro central. .

«Este es un descubrimiento que ocurre una vez en mi carrera. He estado entusiasmado con él durante nueve meses seguidos. Cada vez que pienso en ello, tengo problemas para dormir», dijo Anil Seth, profesor asociado de astronomía en el U. y co-investigador parte principal del estudio.

'Al nivel de Bigfoot'

oh para estudiarpublicado el miércoles en la revista «Nature», explica que los agujeros negros tienen diferentes rangos de masa.

Los agujeros negros comunes incluyen los agujeros negros estelares, que varían entre una y unas pocas decenas de masas solares, y los agujeros negros supermasivos, con masas de hasta miles de millones de soles.

Los más notoriamente esquivos y sin detecciones definitivas (hasta ahora) son los agujeros negros de masa intermedia, el tipo descubierto por el equipo de investigación.

«Estos agujeros negros de masa intermedia están al nivel de Bigfoot. Identificarlos es como encontrar la primera evidencia de Bigfoot: la gente se va a asustar», dijo Matthew Whittaker, estudiante de posgrado en la U. y coautor. de El estudio. .

'Aguja en un pajar'

Omega Centauri parece ser el núcleo de una galaxia pequeña y separada cuya evolución se detuvo cuando fue tragada por la Vía Láctea, afirma el artículo. El estado actual de la evolución de las galaxias sugiere que estas primeras galaxias deberían haber tenido agujeros negros centrales de tamaño intermedio que habrían crecido con el tiempo.

¿Pero cómo encontrar uno?

Seth y Nadine Neumayer, líder de grupo en el Instituto Max Planck e investigador principal del estudio, comenzaron a investigar cómo comprender mejor la historia de la formación de Omega Centauri en 2019.

Se dieron cuenta de que si encontraban estrellas que se movían rápidamente alrededor del centro, finalmente podrían resolver la cuestión alrededor del agujero negro central del cúmulo midiendo la masa del agujero negro.

Esta búsqueda de las estrellas recayó en Maximilian Häberle, estudiante de doctorado en el Instituto Max Planck. Häberle lideró la tarea de desarrollar un catálogo masivo de los movimientos de las estrellas en Omega Centauri, midiendo las velocidades de 1,4 millones de estrellas mediante el estudio de más de 500 imágenes del Hubble del cúmulo.

El desafío con esto fue que la mayoría de las imágenes que Häberle tenía a su disposición fueron tomadas para calibrar los instrumentos del Hubble, no para ayudar en descubrimientos científicos innovadores.

Aún así, con más de 500 imágenes, este conjunto de datos no deseado cumplió su propósito.

«Buscar estrellas de alta velocidad y documentar sus movimientos era como buscar una aguja en un pajar», afirma Häberle. Al final, Häberle no sólo tenía el catálogo más completo hasta el momento sobre el movimiento de las estrellas en Omega Centauri, sino que también encontró siete agujas en su pajar de archivo: siete estrellas de rápido movimiento en una pequeña región en el centro de Omega Centauri.

El descubrimiento

Pero el trabajo no terminó con el descubrimiento de estas siete estrellas. Con siete estrellas, todas con diferentes velocidades y direcciones de movimiento, los investigadores pudieron separar los diferentes efectos y determinar que, de hecho, existe una masa central en Omega Centauri, con una masa de al menos 8.200 soles.

Además, las imágenes no sugieren ningún objeto visible en la ubicación de esta masa central, como se espera de un agujero negro.

Y más análisis generaron más buenas noticias para el equipo. Como explica el artículo, una sola estrella de alta velocidad en la imagen puede no pertenecer a Omega Centauri. Podría ser una estrella fuera del cúmulo que pasa justo detrás o delante del centro de Omega Centauri por casualidad. Las observaciones de siete de estas estrellas, por otra parte, no pueden ser coincidentes y no dejan lugar a explicaciones distintas a la presencia de un agujero negro.

Jaque mate.

Hacia adelante

El equipo ahora planea aprovechar sus monumentales descubrimientos examinando más profundamente el centro de Omega Centauri. Seth lidera un proyecto que obtuvo la aprobación para utilizar el telescopio espacial James Webb para medir el movimiento de estrellas de alta velocidad hacia o desde la Tierra.

Como instrumentos futuros lanzamiento que podría localizar posiciones estelares Con incluso más precisión que el Hubble, el objetivo es determinar cómo se aceleran las estrellas y cómo se curvan sus órbitas, aunque ese proyecto recaerá en futuras generaciones de investigadores.

Aún así, este descubrimiento refuerza la idea de que Omega Centauri es la región central de lo que una vez fue una galaxia engullida por la Vía Láctea hace miles de millones de años.

Para las personas interesadas en escuchar directamente a los investigadores, Seth presentará los hallazgos del equipo el 8 de agosto a las 7 p. m. en el cine IMAX Clarke Planetarium en Salt Lake City. Mientras tanto, puede consultarse el estudio completo. en línea.

«Creo que afirmaciones extraordinarias requieren evidencia extraordinaria. Esta es una evidencia verdaderamente extraordinaria», dijo Seth.