Confirmado: ¡las galaxias expulsan agujeros negros!
Un equipo de científicos del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (MPE) ha observado cómo era expulsado de su galaxia madre un agujero negro nuevo tras la fusión de dos agujeros negros. Se espera que esta sorprendente observación, que confirma una predicción clave en la teoría de la relatividad de Einstein, mejore nuestros conocimientos sobre la formación y la evolución de las galaxias. Los investigadores observaron que la fusión de dos agujeros negros provocó la emisión de ondas de radiación gravitacional hacia el exterior de la galaxia a la velocidad de la luz. Las ondas se transmitieron en una dirección mientras que el agujero negro fue empujado en la opuesta. Esto provocó que el agujero negro se desplazase de su posición original en el núcleo de la galaxia. Una fuerte velocidad inicial aseguró el completo escape del agujero negro de la galaxia. Los investigadores fueron capaces de calcular, utilizando las amplias líneas de emisión de gas alrededor del agujero negro, la velocidad de retroceso del mismo en 2.650 kilómetros por segundo. Los científicos explicaron que la potencia del retroceso, que tenía una masa de varios cientos de millones de masas solares, catapultó al agujero negro fuera de su galaxia madre. Calcularon que la velocidad del retroceso se podría equiparar con la de alguien que pudiera viajar de Nueva York a Los Ángeles en menos de dos segundos. El equipo del Max Plank encontró un reducido grupo de líneas de emisión generadas a partir del gas que quedó en la galaxia. La radiación del agujero negro en retroceso ayudó a excitar el gas. Se calcula que este gas, conocido como «gas del disco de acrecimiento» continuará impulsando el retroceso del agujero negro durante millones de años. Durante el proceso de acrecimiento, el gas brilla en longitudes de onda de rayos X. Los investigadores también descubrieron, tras explorar el área con el satélite ROSAT, que la emisión de rayos X aparecía alrededor del agujero negro a una distancia de 10.000 millones de años luz. Estos sucesos tan extraordinarios y que son predicciones clave en la teoría de la relatividad de Einstein, han sido objeto de un intenso debate durante los últimos años. Hasta ahora, los científicos se han valido de superordenadores para simular este tipo de sucesos tan extremos. Las observaciones hechas ahora por el equipo del Max Planck demuestran que este tipo de fenómeno ocurre de verdad. De hecho, prueba que los agujeros negros pueden unirse y que estas uniones provocan ondas gravitacionales que desencadenan otros eventos. Las observaciones indican también que deben existir galaxias sin agujeros negros en el núcleo, así como agujeros negros que flotan eternamente en el espacio entre galaxias. El equipo se centrará ahora en descubrir si las galaxias y los agujeros negros se formaron y evolucionaron a la vez en las primeras etapas del Universo o si en una «población» de galaxias se hubieran neutralizado sus agujeros negros centrales. El descubrimiento del equipo animará a los astrofísicos a desarrollar simulaciones más detalladas de los «superimpulsos» gravitacionales y evaluarán su impacto en la evolución de los agujeros negros y las galaxias.