Astrónomos encuentran un cúmulo globular con varios agujeros negros de masa estelar

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Astrónomos encuentran un cúmulo globular con varios agujeros negros de masa estelar

Ilustración de NGC 6397 (ESA/Hubble, N. Bartmann)

A 7800 años luz, un denso grupo de estrellas albergaba una sorpresa. Un equipo de astrónomos ha encontrado evidencia de una concentración de agujeros negros de masa estelar en el corazón del cúmulo globular NGC 6397.

Este hallazgo podría ayudarnos a comprender mejor cómo es que se forman los agujeros negros más grandes. Aún más importante: sugiere que los cúmulos globulares podrían ser gran interés para la astronomía de ondas gravitacionales, ya que los agujeros negros inevitablemente se acercan más hacia la colisión.

El estudio, realizado por Eduardo Vitral y Gary Mamon de la Institut d’Astrophysique de Paris, fue publicado en Astronomy & Astrophysics.

Cúmulos globulares

Son sistemas estelares muy densos, en los que las estrellas se encuentran muy juntas unas de las otras. A menudo se les considera “fósiles” del universo temprano por la antigüedad que poseen. De hecho, NGC 6397 es casi tan antiguo como el propio universo. 

Estos sistemas son excelentes para estudiar la historia del universo o el contenido de la materia oscura de las galaxias que orbitan. Sin embargo, recientemente, los astrónomos los han estado usando para encontrar unos objetos peculiares: los agujeros negros de masa intermedia (IMBH).

Agujeros negros de masa intermedia

Así, cuando Vitral y Mamon se propusieron estudiar el núcleo de NGC 6397, esperaban encontrar uno de estos IMBH. Los cuales son más pequeños que los agujeros negros supermasivos ubicados en los núcleos de las grandes galaxias, pero más grandes que los de masa estelar formados por el colapso de estrellas masivas. Lamentablemente, la evidencia de la existencia de los IMBH es escasa.

Ahora, con ayuda del telescopio espacial Hubble y el observatorio espacial Gaia, el equipo logró observar las órbitas de las estrellas en el cúmulo. Descubrieron que en el corazón de este sistema no había un IMBH, sino más bien un grupo de agujeros negros de masa estelar.

“Encontramos evidencia muy fuerte de masa invisible en las densas regiones centrales del cúmulo, pero nos sorprendió descubrir que esta masa extra no es como un punto, sino que se extiende a un pequeño porcentaje del tamaño del cúmulo”, agregó Vitral.

Usando la teoría de la evolución estelar, los científicos concluyeron que la mayor parte de la concentración invisible está formada por agujeros negros de masa estelar, en lugar de enanas blancas o estrellas de neutrones que son demasiado débiles para observar. 

“Nuestro estudio es el primer hallazgo que proporciona tanto la masa como la extensión de lo que parece ser una colección de agujeros en su mayoría negros en un cúmulo globular colapsado por el núcleo”, dijo Vitral. 

Dado que los objetos continuarán dirigiéndose hacia el centro del cúmulo, el equipo cree que eventualmente empezarán a fusionarse. Esto, dentro de mucho tiempo, podría resultar en un agujero negro de masa intermedia.

 

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