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Do intermediate-mass black holes exist?

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En busca de las semillas de agujeros negros supermasivos

El proyecto imbh estudió el firmamento para dar con indicios de enanas blancas consumidas por agujeros negros minúsculos.

Espacio

El Universo está plagado de agujeros negros con millones de veces la masa del Sol, sin embargo aún no se ha encontrado un agujero negro joven en fase de crecimiento antes de alcanzar semejante tamaño. El proyecto financiado con fondos europeos imbh se propuso estudiar estos agujeros negros de masa intermedia (IMBH, por sus siglas en inglés). «Podemos observar agujeros negros supermasivos a distancias enormes, y sabemos que surgieron en una fase muy temprana del Universo», afirma Peter Jonker, coordinador del proyecto. «Pero es difícil desentrañar cómo se formaron con tanta rapidez cuando el Universo estaba compuesto por una sopa homogénea. Se puede empezar por un agujero negro pequeño, con diez veces la masa del Sol, que después crece hasta contar con mil millones de veces la masa del Sol en unos pocos centenares de millones de años».

Piezas para completar el rompecabezas

Existen indicios circunstanciales de la existencia de un paso intermedio, pero no así pruebas determinantes, admite Jonker. Para dar con ellas, él y sus colaboradores de la Fundación Neerlandesa de Institutos de Investigación Científica buscaron indicios dinámicos de IMBH en datos obtenidos por el satélite Gaia de la Agencia Espacial Europea (ESA). Se apoyaron en una propiedad interesante relacionada con el modo predicho en el que las estrellas enanas blancas interactúan con IMBH. Las enanas blancas son los restos de estrellas de tamaño similar al del Sol, que han expulsado sus capas externas y dejado un núcleo de helio del tamaño de la Tierra. Cuando se acercan a un agujero supermasivo, estas estrellas suelen desaparecer tras el horizonte de eventos antes de que queden destruidas por las fuerzas gravitatorias. Esto no sucede en los IMBH. «Puede parecer algo ilógico que cuanto más ligero es el agujero negro, más facilidad tiene para destruir estrellas», añade Jonker. Una enana blanca es una estrella compacta, con una gravedad muy fuerte. Solo los IMBH pueden destruir una enana blanca antes de desaparecer tras el horizonte de eventos. Los astrónomos suelen observar todo tipo de estrellas cuando están en proceso de consumirse en agujeros negros. La luz emitida durante este proceso puede ofrecer pistas sobre los elementos que forman la estrella: si está compuesta por helio, los astrónomos pueden afirmar que están observando la muerte de una enana blanca.

Comida rápida

El proceso es increíblemente rápido, pues se desarrolla en cuestión de días, aun así, el equipo observó varios ejemplos posibles. Jonker explica: «Aún no podemos afirmar con certeza que hayamos observado este tipo de eventos. Hay buenos candidatos, pero también pueden explicarse por razones alternativas que aún no podemos descartar». La investigación recibió el apoyo del Consejo Europeo de Investigación. «Fue de gran ayuda —afirma Jonker—. Sin esta financiación no habría sido posible». Jonker y su equipo continúan la búsqueda de indicios de IMBH mediante imágenes satelitales y registros de ondas gravitatorias. Este es un paso necesario para conocer cómo los agujeros negros supermasivos, como el situado en el centro de la Vía Láctea, se forman y crecen tan rápido.

Palabras clave

imbh, intermedio, masa, negro, agujero, blanca, enana, supermasivo, sopa, helio

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