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| Impresión artística de un agujero negro supermasivo. (Naeblys/iStock/Getty Images Plus) |
Se cree que toda galaxia masiva alberga un
agujero negro
supermasivo (Agujero Negro Supermasivo) en su centro. Su masa está
correlacionada con la masa de las regiones internas de su anfitrión (y también
con algunas otras propiedades), probablemente porque el Agujero Negro
Supermasivo crece y evoluciona a medida que la propia galaxia crece, a través
de fusiones con otras galaxias y la afluencia de material del medio
intergaláctico. Cuando el material llega al centro de la galaxia y se acumula
en el Agujero Negro Supermasivo, produce un núcleo galáctico activo (AGN); los
flujos de salida u otras reacciones del AGN actúan entonces de forma
disruptiva para apagar la formación de estrellas en la galaxia. Las
simulaciones cosmológicas modernas permiten trazar de forma autoconsistente la
formación estelar y el crecimiento del Agujero Negro Supermasivo en las
galaxias desde el universo primitivo hasta la actualidad, confirmando estas
ideas.
El proceso de fusión resulta naturalmente en algunos Agujero
Negro Supermasivo que están ligeramente desplazados del centro de la galaxia
ampliada. El camino hacia un
Agujero Negro Supermasivo único y combinado es complejo. A veces se forma primero un Agujero Negro
Supermasivo binario que luego se fusiona gradualmente en uno solo. En este
proceso se puede producir una emisión de ondas gravitacionales detectable. Sin
embargo, la fusión puede a veces detenerse o interrumpirse; entender por qué
es uno de los rompecabezas clave en la evolución de los Agujero Negro
Supermasivo.
Nuevas simulaciones cosmológicas con el código ROMULUS predicen que,
incluso después de miles de millones de años de evolución, algunos Agujero
Negro Supermasivo no se unen al núcleo sino que acaban vagando por la
galaxia.
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| Imagen de la simulación informática ROMULUS que muestra una galaxia de masa intermedia, su brillante región central con su agujero negro supermasivo, y las ubicaciones (y velocidades) de los agujeros negros supermasivos "errantes" (los que no están confinados en el núcleo; el marcador de 10kpc corresponde a una distancia de unos 31 mil años-luz). Las simulaciones han estudiado la evolución y abundancia de los agujeros negros supermasivos errantes; en el universo primitivo contienen la mayor parte de la masa que hay en los agujeros negros. Crédito: Ricarte et al, 2021 |
El astrónomo del CfA Angelo Ricarte dirigió un equipo de
colegas que caracterizó estos agujeros negros errantes. Utilizando las
simulaciones de ROMULUS, el equipo descubrió que en el universo actual (es
decir, unos 13.700 millones de años después del big bang) alrededor del diez
por ciento de la masa de los agujeros negros podría estar en los errantes. En
épocas anteriores del universo, dos mil millones de años después del big bang
o menos, estos vagabundos parecen ser aún más importantes y contienen la mayor
parte de la masa de los agujeros negros. De hecho, los científicos descubren
que en estas épocas tempranas los errantes también producen la mayor parte de
la emisión procedente de la población de Agujero Negro Supermasivo. En un
artículo relacionado, los astrónomos exploran las firmas observacionales de la
población de Agujero Negro Supermasivo errantes.
Fuentes, créditos y referencias:
Angelo Ricarte et al, Origins and demographics of wandering black holes, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2021). DOI: 10.1093/mnras/stab866