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| Esta imagen muestra un primer plano (izquierda) y una vista amplia (derecha) de los dos núcleos galácticos brillantes, cada uno de los cuales alberga un agujero negro supermasivo, en NGC 7727, una galaxia situada a 89 millones de años luz de la Tierra en la constelación de Acuario. Cada núcleo está formado por un denso grupo de estrellas con un agujero negro supermasivo en su centro. Los dos agujeros negros están en curso de colisión y forman la pareja de agujeros negros supermasivos más cercana encontrada hasta la fecha. También es la pareja con la menor separación entre dos agujeros negros supermasivos encontrada hasta la fecha: se ha observado que están a sólo 1600 años luz de distancia en el cielo. La imagen de la izquierda fue tomada con el instrumento MUSE en el Very Large Telescope (VLT) de ESO en el Observatorio Paranal en Chile, mientras que la de la derecha fue tomada con el VLT Survey Telescope de ESO. Crédito: ESO/Voggel et al.; equipo ATLAS de ESO/VST. Agradecimientos: Universidad de Durham/CASU/WFAU |
Utilizando el Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral (VLT), los astrónomos han revelado la pareja de agujeros negros supermasivos más cercana a la Tierra jamás observada. Los dos objetos también tienen una separación mucho menor que cualquier otro par de agujeros negros supermasivos observados anteriormente y acabarán fusionándose en un solo agujero negro gigante.
Voggel y su equipo pudieron determinar las masas de los dos objetos observando cómo la atracción gravitatoria de los agujeros negros influye en el movimiento de las estrellas que los rodean. Se descubrió que el agujero negro más grande, situado justo en el núcleo de NGC 7727, tiene una masa de casi 154 millones de veces la del Sol, mientras que su compañera tiene 6,3 millones de masas solares.
Es la primera vez que se miden así las masas de una pareja de agujeros negros supermasivos. Esta hazaña ha sido posible gracias a la proximidad del sistema a la Tierra y a las detalladas observaciones que el equipo obtuvo en el Observatorio Paranal, en Chile, utilizando el Explorador Espectroscópico de Unidades Múltiples (MUSE) del VLT de ESO, un instrumento con el que Voggel aprendió a trabajar durante su época de estudiante en ESO. La medición de las masas con MUSE, y el uso de datos adicionales del telescopio espacial Hubble de la NASA/ESA, permitieron al equipo confirmar que los objetos de NGC 7727 eran efectivamente agujeros negros supermasivos.
Los astrónomos sospechaban que la galaxia albergaba los dos agujeros negros, pero no habían podido confirmar su presencia hasta ahora, ya que no se ven grandes cantidades de radiación de alta energía procedentes de su entorno inmediato, que de otro modo los delataría.
"Nuestro hallazgo implica que podría haber muchos más de estos relictos de fusiones de galaxias por ahí y que podrían contener muchos agujeros negros masivos ocultos que aún esperan ser encontrados", dice Voggel.
"Podría aumentar el número total de agujeros negros supermasivos conocidos en el Universo local en un 30 por ciento".
Se espera que la búsqueda de pares de agujeros negros supermasivos igualmente ocultos dé un gran salto adelante con el Telescopio Extremadamente Grande (ELT) de ESO, que comenzará a funcionar a finales de esta década en el desierto de Atacama, en Chile. "Esta detección de un par de agujeros negros supermasivos es solo el comienzo", dice el coautor Steffen Mieske, astrónomo de ESO en Chile y Jefe de Operaciones Científicas de ESO Paranal.
"Con el instrumento HARMONI en el ELT seremos capaces de realizar detecciones como ésta considerablemente más allá de lo que es posible actualmente". El ELT de ESO será fundamental para entender estos objetos".
Fuentes, créditos y referencias:
K. T. Voggel et al, First direct dynamical detection of a dual super-massive black hole system at sub-kpc separation, Astronomy & Astrophysics (2021). DOI: 10.1051/0004-6361/202140827
Fuente: ESO