Fósiles vivientes ostentan el récord de expulsión ‘supermasiva’

Imagen del Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial.

Esta concepción artística muestra un agujero negro vagabundo que ha sido expulsado del centro de dos galaxias en fusión. El agujero negro está rodeado de un cúmulo de estrellas que fueron arrancadas de sus galaxias. Nuevos cálculos de David Merritt, del Instituto Tecnológico de Rochester, Jeremy Schnittman, de la Universidad Johns Hopkins, y Stefanie Komossa, del Instituto Max Planck para Física Extraterrestre en Alemania sugieren que cientos de agujeros negros masivos, restos de la época de formación galáctica, están esperando a ser detectados en el universo cercano.

Los cúmulos estelares apuntan a agujeros negros expulsados de sus galaxias madre.

El compacto cúmulo de estrellas que rodea el agujero negro supermasivo después de que haya sido violentamente expulsado de la galaxia representa un nuevo tipo de objeto astronómico y registro fósil de la expulsión.

Un artículo publicado en el ejemplar del 10 de julio de la revista The Astrophysical Journal debate sobre las propiedades teóricas de los “sistemas estelares hipercompactos” y sugiere que cientos de estos tenues cúmulos estelares podrían detectarse en longitudes de onda ópticas en nuestro entorno cósmico inmediato. Algunos de estos objetos pueden ya haberse captado en estudios astronómicos, informa David Merritt, del Instituto Tecnológico de Rochester, Jeremy Schnittman, de la Universidad Johns Hopkins, y Stefanie Komossa, del Instituto Max Planck para Física Extraterrestre en Alemania.

Los sistemas estelares hipercompactos se generan cuando un agujero negro supermasivo es expulsado violentamente de una galaxia, tras una fusión con otro agujero negro supermasivo. El agujero negro expulsado arranca estrellas de la galaxia conforme sale de la misma. Las estrellas más cercanas al agujero negro se mueven en tándem con el objeto y se convierten en un registro permanente de la velocidad a la que ocurrió la salida.

“Se puede medir cómo de grande fue el golpe midiendo cómo de rápido se mueven las estrellas alrededor del agujero negro”, dice Merritt, profesor de física en el RIT. “Sólo las estrellas que orbitan más rápido que la velocidad del impacto se mantienen junto al agujero negro tras el golpe. Estas estrellas portan con ellas una especie de registro fósil del impacto, incluso después de que el agujero negro haya frenado. En principio, se pueden reconstruir las propiedades del impacto, lo cual es genial dado que no habría otra forma de hacerlo”.

“Encontrar estos objetos sería como descubrir el ADN de especies extinguidas hace mucho tiempo”, añade Komossa.

El mejor lugar para encontrar sistemas estelares hipercompactos, defienden los autores, es en un cúmulo de galaxias como los cúmulo cercanos de Coma y Virgo. Estas densas regiones del espacio contienen miles de galaxias que se han estado fusionando durante mucho tiempo. La fusión de galaxias da como resultado la fusión de agujeros negros, lo cual es un prerrequisito para las salidas.

“Incluso si los agujeros negros son expulsados de una galaxias, aún estarían gravitatoriamente ligados a todo el cúmulo de galaxias”, dice Merritt. “La gravedad total de todas las galaxias actúa sobre ese agujero negro. Si alguna vez se produjo, aún debe estar en algún lugar del cúmulo”.

Merritt y sus coautores creen que los científicos pueden haber observado ya sistemas estelares hipercompactos sin darse cuenta. Estos objetos serían fácilmente confundibles con sistemas estelares comunes tales como cúmulos globulares. La señal clave que hacen únicos a los sistema estelares hipercompactos es una alta velocidad interna. Esto es detectable sólo midiendo la velocidad de las estrellas que se mueven alrededor del agujero negro, una difícil medida que requeriría un largo tiempo de exposición de un gran telescopio.

De vez en cuando, un sistema estelar hipercompacto hará su presencia mucho más notoria, cuando una de las estrellas sea destrozada por marea por el agujero negro. En este caso, la gravedad estira la estrella y queda absorbida por el agujero negro. La estrella es fragmentada, provocando una llamarada similar a una bengala que señala el agujero negro. La posibilidad de detectar una de estas “llamaradas de retroceso” fue debatida por primera vez en agosto de 2008 por los coautores Merritt y Komossa.

“El único contacto de estos agujeros negros flotantes con el resto del universo es su armada de estrellas”, dice Merritt, “con un espectáculo ocasional de fuegos artificiales estelares para decir ‘estamos aquí’”.


Autor: Susan Gawlowicz
Fecha Original: 9 de julio de 2009
Enlace Original

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