En la inmensidad del Universo, algunos descubrimientos nos recuerdan cuánto nos queda por aprender. Un estudio reciente sobre Cosmic Horseshoe, un fenómeno de lente gravitacional, es un ejemplo sorprendente.
Cosmic Horseshoe, descubierto en 2007, es un sistema en el que una galaxia masiva en primer plano deforma y amplifica la luz de una galaxia distante, creando un anillo de Einstein casi perfecto. Esta configuración rara ofrece una ventana única a las propiedades de las galaxias involucradas.
Cosmic Horseshoe, mostrando el anillo de Einstein formado por la lente gravitacional.
Crédito: NASA/ESA/Hubble
Un equipo de investigadores, liderado por Carlos Melo-Carneiro, ha revelado la presencia de un agujero negro ultramasivo en el corazón de la galaxia lente, formando el anillo de Einstein LRG 3-757. Con una masa estimada en 36 mil millones de veces la del Sol, este agujero negro desafía las expectativas y los modelos actuales.
Los agujeros negros ultramasivos, aunque mal definidos, generalmente se consideran aquellos con una masa superior a 5 mil millones de veces la de nuestro Sol. Su descubrimiento en galaxias como LRG 3-757 plantea preguntas sobre su formación y evolución.
La relación MBH-sigmae, que vincula la masa de los agujeros negros supermasivos con la dispersión de velocidad de las estrellas en su galaxia anfitriona, es una herramienta valiosa para los astrónomos. Sin embargo, el agujero negro de Cosmic Horseshoe se desvía significativamente de esta relación, sugiriendo procesos evolutivos diferentes.
Se han propuesto varias hipótesis para explicar esta desviación, incluyendo fusiones galácticas pasadas o efectos de retroalimentación de los núcleos galácticos activos. Estos escenarios podrían explicar cómo el agujero negro pudo alcanzar tal masa sin una dispersión de velocidad estelar correspondiente.
Las futuras misiones, como Euclid y el Telescopio Extremely Large, prometen ampliar nuestra comprensión de estos gigantes cósmicos. Estas herramientas permitirán estudiar en detalle miles de lentes gravitacionales, ofreciendo nuevas perspectivas sobre la evolución de las galaxias y los agujeros negros.
Este estudio, publicado en
arXiv, abre el camino a una mejor comprensión de los agujeros negros más masivos del Universo y su papel en la evolución cósmica.
¿Qué es una lente gravitacional?
Una lente gravitacional es un fenómeno en el que la luz de un objeto distante es desviada y amplificada por la gravedad de un objeto masivo situado entre ese objeto y el observador. Este fenómeno, predicho por la teoría de la relatividad general de Einstein, permite a los astrónomos estudiar objetos muy lejanos que de otro modo serían invisibles.
La deformación de la luz puede crear imágenes múltiples, arcos o incluso anillos completos, como en el caso de Cosmic Horseshoe. Estos efectos se utilizan, entre otras cosas, para medir las masas de los objetos que forman las lentes y para estudiar la distribución de la materia oscura en el Universo.
Las lentes gravitacionales también son herramientas valiosas para probar las teorías de la gravedad y para explorar el Universo en épocas remotas. Han permitido descubrir galaxias muy antiguas y estudiar la expansión del Universo.
¿Cómo se mide la masa de un agujero negro?
La masa de un agujero negro supermasivo a menudo se estima observando el movimiento de las estrellas o el gas a su alrededor. En galaxias distantes, donde estas observaciones directas son difíciles, los astrónomos utilizan relaciones empíricas, como la relación MBH-sigmae.
Esta relación vincula la masa del agujero negro con la dispersión de velocidad de las estrellas en el bulbo galáctico. Una dispersión de velocidad alta generalmente indica un agujero negro más masivo. Sin embargo, este método tiene sus limitaciones, como muestra el caso del agujero negro ultramasivo de Cosmic Horseshoe.
Otras métodos incluyen la observación de los discos de acreción o los chorros emitidos por los agujeros negros activos. Cada método tiene sus ventajas y desventajas, y los astrónomos a menudo combinan varias técnicas para obtener las estimaciones más precisas.
Fuente: arXiv