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"El hecho de que hayamos podido captar este agujero negro de masa intermedia mientras devoraba una estrella ofrece una oportunidad extraordinaria para observar lo que, de otro modo, sería invisible", afirmó la profesora Ann Zabludoff, astrónoma de la Universidad de Arizona.
"No sólo eso, al analizar la llamarada pudimos comprender mejor esta esquiva categoría de agujeros negros, que bien podría representar la mayoría de los agujeros negros en los centros de las galaxias".
El profesor Zabludoff y sus colegas utilizaron los rayos X emitidos durante el evento 3XMM J215022.4-055108 para realizar las primeras mediciones tanto de la masa como del espín del agujero negro de masa intermedia.
"Las emisiones de rayos X del disco interior formado por los restos de la estrella muerta nos permitieron inferir la masa y el espín de este agujero negro y clasificarlo como un agujero negro intermedio", dijo el Dr. Sixiang Wen, investigador postdoctoral del Observatorio Steward de la Universidad de Arizona.
"A pesar de su presunta abundancia, los orígenes de los agujeros negros supermasivos siguen siendo desconocidos, y muchas teorías diferentes compiten actualmente para explicarlos", dijo el Dr. Peter Jonker, astrónomo de la Universidad de Radboud y del Instituto Holandés de Investigación Espacial SRON.
"Los agujeros negros de masa intermedia podrían ser las semillas de las que crecen los agujeros negros supermasivos".
"Por lo tanto, si conseguimos saber mejor cuántos agujeros negros intermedios de buena fe hay, puede ayudar a determinar qué teorías de formación de agujeros negros supermasivos son correctas".
Aún más emocionante es la medición del espín del agujero negro de masa intermedia que el equipo pudo obtener.
La medición del espín contiene pistas sobre cómo crecen los agujeros negros y, posiblemente, sobre la física de partículas.
"Este agujero negro tiene un espín rápido, pero no el más rápido posible", dijo el profesor Zabludoff.
"Es posible que el agujero negro se haya formado así y no haya cambiado mucho desde entonces, o que dos agujeros negros de masa intermedia se hayan fusionado recientemente para formar éste".
"Sabemos que el espín que medimos excluye los escenarios en los que el agujero negro crece durante mucho tiempo a partir de un consumo constante de gas o de muchos bocados rápidos de gas que llegan desde direcciones aleatorias".
Además, la medición del espín permite a los científicos poner a prueba las hipótesis sobre la naturaleza de la materia oscura, que se cree que constituye la mayor parte de la materia del Universo.
La materia oscura puede estar formada por partículas elementales desconocidas que aún no se han visto en los experimentos de laboratorio.
"Entre las candidatas se encuentran unas partículas hipotéticas conocidas como bosones ultraligeros", explica el Dr. Nicholas Stone, astrónomo de la Universidad Hebrea.
"Si esas partículas existen y tienen masas en un determinado rango, impedirán que un agujero negro de masa intermedia tenga un giro rápido".
"Sin embargo, el agujero negro de 3XMM J215022.4-055108 gira rápido. Así, nuestra medición del espín descarta una amplia clase de teorías de bosones ultraligeros, mostrando el valor de los agujeros negros como laboratorios extraterrestres para la física de partículas."
Fuentes, créditos y referencias:
Mass, Spin, and Ultralight Boson Constraints from the Intermediate-mass Black Hole in the Tidal Disruption Event 3XMM J215022.4-055108. ApJ 918, 46; doi: 10.3847/1538-4357/ac00b5